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肠上皮细胞紧密连接的研究进展

肠上皮细胞紧密连接的研究进展

肠上皮细胞紧密连接(TJ)在肠道黏膜屏障中起着重要作用,其受损会导致细胞间的通透性增加,细菌、内毒素和大分子物质通过细胞旁路途径进入其他组织、器官或体循环,从而引发疾病。本文从蛋白角度和信号通路角度介绍肠上皮细胞TJ的研究进展,并进一步指出肠黏膜受到刺激后分泌大量的Zonulin蛋白,其与Zonulin受体结合,传导信号,调控TJ上Claudin、Occludin、JAM、ZOs、Cingulin等多种蛋白的表达,从而开放TJ。肿瘤坏死因子-α通过激活核转录因子κB p65/p50异源二聚体与启动子下游κB结合区域结合激活肌球蛋白轻链激酶转录启动子是TJ信号通路中较为成熟的通路。

标签:紧密连接;肠上皮细胞;信号通路

肠屏障是指肠道能够防止肠内有害物质穿过肠黏膜进入其他组织、器官和血液循环的结构和功能的总和。肠屏障由机械屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障共同构成,其中机械屏障最为重要。机械屏障由肠上皮细胞及其连接构成,调控着水和溶质的跨上皮转运。肠上皮细胞间的连接包括紧密连接(tightjunction,TJ)、缝隙连接(gapjunction,GJ)、黏附连接(adhesion junction,AJ)及桥粒(desmosome)等,其中,TJ在肠屏障中发挥着重要作用。在透射电镜下观察,TJ位于上皮细胞顶端,呈箍状围绕在细胞的周围,线条清晰连续,边缘光滑流畅,可与下段复合连接勾勒出纤毛柱状上皮细胞的柱状形态。TJ由50多种蛋白组成,分为结构蛋白和功能蛋白。结构蛋白构成TJ的结构骨架;功能蛋白连接细胞骨架及膜蛋白,并传递信号[1]。TJ一方面调控着细胞的通透性,另一方面作为信号中心在细胞外环境和细胞内之间进行着双向信息传递,调节着细胞的生长以及细胞的极性、表型和信号转导等[2]。在生理情况下,离子及小分子物质能够通过TJ,毒性大分子和微生物则不能通过。如果TJ受损,会导致细胞通透性增加,细菌、内毒素和大分子物质通过旁路途径进入其他组织、器官或体循环,从而引发多种疾病,例如炎症性肠病、腹泻、乳糜泻、食物过敏等。当前国内外主要从蛋白角度和信息通路角度研究肠上皮细胞TJ,本文主从这两个角度介绍其研究进展。

1 从蛋白角度研究肠上皮细胞TJ现状

肠上皮细胞TJ由50多种蛋白组成,分为结构蛋白和功能蛋白,結构蛋白主要有Occludin、Claudin和JAM等,构成TJ的结构骨架;功能蛋白主要有ZO-1、ZO-2、ZO-3、Cingulin和Zonulin等,连接细胞骨架及膜蛋白,并传递信号[1]。目前,国内外研究的焦点是Occludin、Claudin、ZOs和Zonulin。

1.1 Occludin蛋白

Occludin蛋白是在TJ中第一个被发现的蛋白,其为4分子交联体蛋白,2个环分布在细胞外,N端和C端分布在细胞内,相对分子量为65 000[3]。Occludin 蛋白是TJ的主要组成部分,其4次跨膜结构能够和Claudin-l、Claudin-2及其他

外周膜蛋白结合[4],对维持TJ的结构和功能具有重要意义[5]。研究发现,在炎症性肠病中,肠黏膜Occludin蛋白表达水平下降[6]。Occludin蛋白可增强成纤维细胞间的黏附性,增加跨膜电阻[7],调节细胞间的通透性[8]。乳酸杆菌等益生菌干预大肠埃希菌(E. coli)感染的小肠上皮细胞,使Occludin蛋白和细胞骨架蛋白表达升高,从而修复了破坏的TJ[9]。研究表明,肠致病菌及其毒素通过下调Occludin蛋白表达的途径破坏TJ结构[10]。

1.2 Claudin蛋白

Claudin蛋白家族对TJ结构起到支柱作用[11]。Claudin蛋白参与了TJ上只允许离子和小分子物质通过的小“孔”的形成[8]。缺少Claudin-1的小鼠在出生数小时内因脱水而死亡,研究表明,表皮屏障因缺少Claudin-1而导致功能失常,水分由皮肤大量流失,进而引发小鼠死亡[12]。细胞转染试验也进一步证实了这一结论[13]。实验表明,缺少Claudin-1表达会使肠道屏障受损[14]。杨丽等[15]用应激因子肾上腺皮质激素释放因子(corticotrophin-releasingfactor,CRF)诱导了肠上皮细胞TJ相关蛋白Claudin-2表达升高,并且发现这种诱导作用与核转录因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)激活有关。

1.3 ZOs蛋白

ZOs是外周膜蛋白,能够与细胞质内Occludin蛋白的末端连接,与Occludin 蛋白、肌动蛋白骨架构成稳定的连接系统[16]。ZO-1是连接跨膜蛋白Occludin、Claudin-5与细胞骨架蛋白F-actin的桥梁蛋白,其分布和表达影响着TJ的结构和功能[17]。孙兆瑞等[16]发现,ZO-1和Occludin主要定位在细胞膜上,呈边缘平滑的网状结构。Al-Sadi等[8]用肺炎克雷伯菌、乳酸杆菌、粪肠球菌和大肠埃希菌刺激Caco-2细胞,降低了TJ中ZO-1的表达。

1.4 Zonulin蛋白

Zonulin蛋白是最近发现的可调节肠道通透性的生理性蛋白,能够快速并且可逆的调控TJ[18]。Fasano[19]发现,肠黏膜受到细菌或麦胶蛋白刺激后分泌大量的Zonulin蛋白,其与Zonulin受体结合,传导信号,开放TJ,从而增加细胞的通透性。体外细胞实验表明,沙门菌和3种类型的大肠埃希菌都能够诱导Zonulin的释放、ZO-1蛋白重布和细胞通透性的增加[20]。另外,临床试验证明,口服益生菌能够降低血清中Zonulin的含量,进而有效地预防相关感染[21]。动物实验表明,糖尿病倾向大鼠肠腔内的Zonulin含量升高,阻断Zonulin受体能够降低糖尿病的发病率[22]。虽然肠道分泌过量的Zonulin蛋白会导致屏障受损,但是,生理情况下,Zonulin蛋白构成了机体的固有免疫[23]。肠上皮细胞受到肠内细菌的刺激后,释放Zonulin蛋白,开放TJ,增加肠腔内液体的分泌,从而有效地阻止小肠远端细菌向近端的定植[20],起到了免疫调节的作用。2 從信号通路角度研究肠上皮细胞TJ现状

肠上皮细胞TJ一方面调控着细胞的通透性,另一方面作为信号中心在细胞外环境和细胞内之间进行着双向信息传递,调节着细胞的生长以及细胞的极性、

表型和信号转导等[2]。在众多肠上皮细胞TJ信号通路中,肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)/NF-κB/肌球蛋白轻链激酶(myosin lightchain kinase,MLCK)信号通路较为成熟。

2.1 信号通路概论

MLCK、磷脂酰肌醇三磷酸激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol three kinase/protein kinase B,PI3K/AKT)、蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、丝裂原活化的蛋白激酶(mitogenactivated protein kinase,MAPK)、非受体蛋白酪氨酸激酶(non receptor protein tyrosine kinase,NRPTK)、Rho/Rho激酶(Rho/Rho associated kinase,ROCK)和蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)等信号通路调控着TJ蛋白的表达[24]。这些信号通路调控着TJ蛋白的组装、分解和磷酸化,影响着其构象和生物化学特性,调节着TJ的开放,其中,PI3K/AKT、MAPK和PKC信号通路在调控TJ蛋白表达及其磷酸化过程中发挥着重要作用[24]。徐焰等[25]发现,细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase,ERK1/2)和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(protein kinase B,AKT)的抑制剂可部分回转铅诱导的紧密连接ZO-1蛋白、Pccludin蛋白和Claudin-5蛋白的下降。

2.2 TNF-α/NF-κB/MLCK信号通路

MLCK是Ca2+/钙调蛋白(calmodulin,CaM)依赖蛋白激酶家族的一员。Ca2+/CaM复合体是MLCK的重要元件[26],其与MLCK结合后,解离MLCK 的天然抑制物[27],激活MLCK,形成MLCK前体。激活的MLCK使肌球蛋白轻链(myosin lightchain,MLC)的Thr18及Ser19磷酸化[28],改变MLC的空间构象[29]。同时,增强肌球蛋白与肌动蛋白丝之间的相互作用[30],使肌球蛋白和肌动蛋白丝收缩,增加TJ和细胞表面的张力,最终调控细胞骨架,开放TJ[31]。MLCK的活性决定着MLC磷酸化的程度[28],而在调控细胞骨架和细胞收缩等过程中MLC的磷酸化又起着举足轻重的作用[32]。研究进一步证明,MLC的磷酸化在TJ受损的过程中起着重要作用,肌动蛋白解聚剂能够开放TJ[33]。Zolotarevsk等[34]发现,MLC的磷酸化启动了TJ的开放。Shen等[35]证明了,在维护TJ结构及其功能的完整性过程中,MLCK发挥着重要作用。敲除MLCK基因或使用MLCK抑制剂都能够减轻TJ的损伤,这提示着MLCK在TJ调控中发挥着至关重要的作用[36]。

TNF-α具有激活MLCK活性、促进MLC磷酸酶转录、上调MLCK蛋白的作用,其影响着MLC的磷酸化及TJ蛋白的表达,动态调控着TJ的结构[37]。韩亮等[38]证实,抗TNF-α抗体通过抑制小肠黏膜上皮细胞的MLCK表达及其活性的途径修复受损的TJ。

Ma等[39]研究发现,TNF-α诱导的TJ相关蛋白表达异常、细胞通透性升高与NF-κB的激活有关,并进一步证实了TNF-α引起MLCK转录启动子的激活,是由于NF-κBp65/p50异源二聚体与启动子下游κB结合区域结合引起的。

3 小结与展望

从蛋白角度研究肠上皮细胞TJ中Zonulin、Claudin、Occludin、JAM、ZOs 和Cingulin等成为热点,然而,本文发现,Zonulin蛋白与其余蛋白的表达具有一致性,基于这一点,笔者提出:肠黏膜受到刺激后分泌大量的Zonulin蛋白,其与Zonulin受体结合,传导信号,调控TJ上Claudin、Occludin、JAM、ZOs 和Cingulin等多种蛋白的表达,从而开放TJ。

从信号通路角度研究肠上皮细胞TJ中,多数是基于蛋白表达来证明的,鲜有从基因水平论证的,例如,Clayburgh等[36]敲除MLCK基因。从基因水平论证相关信号通路是最直接、最有力的证据,笔者认为从基因水平论证相关信号通路是今后的热点和难点,并指出TNF-α通过激活NF-κB p65/p50异源二聚体与启动子下游κB结合区域结合激活MLCK转录启动子是TJ信号通路中较为成熟的通路。

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大鼠小肠粘膜上皮细胞电镜超微结构

文章标题:探秘大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构 一、引言 在生物学研究领域中,电镜技术被广泛应用于观察细胞的微观结构。 本文将深入探讨大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构,从而帮助我 们更深入地理解生物细胞的内部组织和功能。 二、大鼠小肠粘膜上皮细胞的形态特征 1. 微绒毛 大鼠小肠粘膜上皮细胞的特征之一就是其表面覆盖着许多微绒毛。这 些微绒毛起到增加细胞表面积的作用,有利于吸收和分泌。 2. 紧密连接 在电镜下观察,可以看到大鼠小肠粘膜上皮细胞之间存在着紧密连接,这些连接结构有助于维持细胞间的紧密联系,防止物质的渗透和细胞 的损伤。 3. 着丝粒和线粒体 通过电镜观察,可以清晰地看到大鼠小肠粘膜上皮细胞内部含有大量 的着丝粒和线粒体,这些细胞器对于细胞的代谢和能量供应起着重要 的作用。 三、大鼠小肠粘膜上皮细胞的功能

1. 吸收营养物质 大鼠小肠粘膜上皮细胞通过其丰富的微绒毛和线粒体,能够高效地吸收肠腔中的营养物质,为机体提供所需的营养和能量。 2. 分泌消化酶 大鼠小肠粘膜上皮细胞还具有分泌消化酶的功能,这些消化酶可以帮助机体更好地消化和吸收食物中的营养成分。 3. 维持肠道屏障功能 紧密连接结构的存在可以帮助大鼠小肠粘膜上皮细胞维持肠道屏障功能,防止有害物质的渗透,保护机体免受外界环境的侵害。 四、个人理解与观点 通过对大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构进行深入研究,我对细胞的微观结构和功能有了更深入的理解。细胞作为生物体的基本组成单位,其结构和功能对于整个生物体的生存和发展至关重要。电镜技术的应用使我们能够更加清晰地观察和理解细胞的微观结构,为生物学研究提供了重要的工具和方法。 总结回顾 通过本文的阐述,我们对大鼠小肠粘膜上皮细胞的电镜超微结构有了更深入的认识。通过电镜观察,我们可以清晰地看到细胞的微细结构和功能特征,这些特征对于维持生物体的正常生理功能至关重要。电

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肠道微生物—上皮细胞屏障互作的研究进展 万华云;胡君宜;王子旭;陈耀星;曹静;董彦君;马保臣;董玉兰 【摘要】肠道上皮细胞(intestinal epithelial cells,IECs)是动物机体抵御病原微生物的第一道防线,是黏膜机械屏障、免疫屏障和化学屏障的重要组成部分,具有吸收和屏障双层功能.肠道中微生物数量庞大、种类繁多,根据其与宿主的关系,主要分为共生菌、条件致病菌和病原菌3类,在肠道屏障的构建中发挥重要作用.IECs首先通过直接或间接方式对肠道微生物进行识别,区别自身与非自身,对自身物质(即共生菌)免疫耐受,对非自身物质(即病原菌)产生特异性免疫反应.IECs与肠道共生菌共同抵御肠道病原微生物,维持肠道健康,病原微生物侵入肠道,IECs主要通过胞外分泌物和细胞表面黏液层双重屏障发挥作用,其中胞外分泌物主要包括黏蛋白、抗菌分子和抗微生物免疫球蛋白.肠道共生菌可以通过竞争识别位点,分泌抗菌物质,增加黏液分泌,诱导IECs更新、增殖和修复等方式抵御病原微生物,维护正常的肠黏膜屏障功能.在IECs抵御肠道病原微生物入侵过程中,病原微生物通过自身运动、分泌毒素和酶等破坏肠上皮屏障,直接接触IECs,对其进行损伤.因此IECs和肠道菌群间相互作用,共同维持肠道内环境稳态.作者就IECs和肠道微生物结构、功能的适应性变化作—综述,以期阐述肠道微生物—上皮细胞屏障互作的机制.%Intestinal epithelial cells (IECs) are the first line of defense against pathogenic microorganisms of animal organism,which are important component of mucosal mechanical barrier,immune barrier and chemical barrier,they have absorption and barrier double function.In the intestine,there are many kinds of microorganisms.According to its relationship with the host,it is divided into three types of commensal bacteria,conditional pathogenic bacteria and pathogenic bacteria,it plays an important role in the construction of

肠上皮细胞紧密连接的研究进展

肠上皮细胞紧密连接的研究进展 肠上皮细胞紧密连接(TJ)在肠道黏膜屏障中起着重要作用,其受损会导致细胞间的通透性增加,细菌、内毒素和大分子物质通过细胞旁路途径进入其他组织、器官或体循环,从而引发疾病。本文从蛋白角度和信号通路角度介绍肠上皮细胞TJ的研究进展,并进一步指出肠黏膜受到刺激后分泌大量的Zonulin蛋白,其与Zonulin受体结合,传导信号,调控TJ上Claudin、Occludin、JAM、ZOs、Cingulin等多种蛋白的表达,从而开放TJ。肿瘤坏死因子-α通过激活核转录因子κB p65/p50异源二聚体与启动子下游κB结合区域结合激活肌球蛋白轻链激酶转录启动子是TJ信号通路中较为成熟的通路。 标签:紧密连接;肠上皮细胞;信号通路 肠屏障是指肠道能够防止肠内有害物质穿过肠黏膜进入其他组织、器官和血液循环的结构和功能的总和。肠屏障由机械屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障共同构成,其中机械屏障最为重要。机械屏障由肠上皮细胞及其连接构成,调控着水和溶质的跨上皮转运。肠上皮细胞间的连接包括紧密连接(tightjunction,TJ)、缝隙连接(gapjunction,GJ)、黏附连接(adhesion junction,AJ)及桥粒(desmosome)等,其中,TJ在肠屏障中发挥着重要作用。在透射电镜下观察,TJ位于上皮细胞顶端,呈箍状围绕在细胞的周围,线条清晰连续,边缘光滑流畅,可与下段复合连接勾勒出纤毛柱状上皮细胞的柱状形态。TJ由50多种蛋白组成,分为结构蛋白和功能蛋白。结构蛋白构成TJ的结构骨架;功能蛋白连接细胞骨架及膜蛋白,并传递信号[1]。TJ一方面调控着细胞的通透性,另一方面作为信号中心在细胞外环境和细胞内之间进行着双向信息传递,调节着细胞的生长以及细胞的极性、表型和信号转导等[2]。在生理情况下,离子及小分子物质能够通过TJ,毒性大分子和微生物则不能通过。如果TJ受损,会导致细胞通透性增加,细菌、内毒素和大分子物质通过旁路途径进入其他组织、器官或体循环,从而引发多种疾病,例如炎症性肠病、腹泻、乳糜泻、食物过敏等。当前国内外主要从蛋白角度和信息通路角度研究肠上皮细胞TJ,本文主从这两个角度介绍其研究进展。 1 从蛋白角度研究肠上皮细胞TJ现状 肠上皮细胞TJ由50多种蛋白组成,分为结构蛋白和功能蛋白,結构蛋白主要有Occludin、Claudin和JAM等,构成TJ的结构骨架;功能蛋白主要有ZO-1、ZO-2、ZO-3、Cingulin和Zonulin等,连接细胞骨架及膜蛋白,并传递信号[1]。目前,国内外研究的焦点是Occludin、Claudin、ZOs和Zonulin。 1.1 Occludin蛋白 Occludin蛋白是在TJ中第一个被发现的蛋白,其为4分子交联体蛋白,2个环分布在细胞外,N端和C端分布在细胞内,相对分子量为65 000[3]。Occludin 蛋白是TJ的主要组成部分,其4次跨膜结构能够和Claudin-l、Claudin-2及其他

肠道屏障介绍

肠道屏障的机理和应用研究进展 Wxj 摘要:正常肠道功能除了消化吸收之外还有强大的抵御肠道有害微生物及其产生的各类毒素的屏障功能[1],保证动物肠道健康主要依靠肠道的三大屏障,即肠黏膜上皮屏障、肠道免疫细胞及其分泌物所形成的免疫屏障以及肠道正常微生物群所构成的生物屏障。多年来,关于这三大屏障的结构基础和大概的作用机理已经研究的较为清楚,目前相关工作人员除在积极探索完善深层机理之外,还做了很多应用方面的工作。本文就肠道屏障的机理及应用做一综述。 1肠黏膜上皮屏障的组成 1.1紧密连接的分子结构 由完整的肠上皮细胞和相邻肠上皮细胞之间的连接构成的黏膜屏障是肠道最重要的一道屏障。相邻上皮细胞间的连接方式有多种,如紧密连接、缝隙连接、粘附连接以及桥粒等。而紧密连接是细胞间最重要的连接方式,其功能是只允许离子及小分子可溶性物质通过,而不许毒性大分子及微生物通过,这种特殊生理功能在肠道屏障的维护中起着举足轻重的作用。现已证明多种蛋白参与紧密连接的形成,根据不同作用可将这些蛋白分为结构蛋白(occludin,claudin[2, 3],JAM等)和调节蛋白(如E钙粘素、肌动蛋白、肌球蛋白、Cingulin 等)。诸多紧密连接蛋白中,尤以Occludin及Claudins最为重要,Occludin为一完整的II型跨膜蛋白,分子质量约为65ku,含四个跨膜结构,在维持和调节紧密连接屏障功能中具有重要作用,而根据冰冻刻蚀电镜技术显示Claudins是构成紧密连接线的主要成分。外周膜蛋白ZO1的C末端则可结合肌动蛋白和应激纤维,从而将Occludin和肌动蛋白骨架系统连接在一起构成稳定的连接系统。 `1.2紧密连接的作用 作为肠黏膜屏障的关键组成,紧密连接的作用包括选择性屏障和维持栅栏功能。肠道上皮紧密连接作为动态的通透性屏障,作用是双重的:阻止潜在的有害物质或病原体进入机体,同时允许营养物质、离子和水进入体内。临床研究发现,高糖饮食时葡萄糖吸收率并不与葡萄糖转运体的增加成正比。还有研究发现,在病理状态下,紧密连接蛋白可产生收缩现象,并向胞质中移动,细胞孔隙(窗孔)明显扩大,导致大分子物质及毒素、细菌移位,此时肠黏膜就丧失其选择性屏障作用。已知紧密连接由围绕上皮细胞顶端的跨膜蛋白(Occludin, Claudins等)构成,从而限制了以紧密连接为界的上皮细胞顶侧和基侧膜两部分细胞膜上的脂质自由流动(即栅栏功能)。这两部分的主要区别在于脂质和蛋白质的构成不同,基侧膜的结构和功能与一般的非上皮细胞相似,而顶侧膜富含鞘糖脂和胆固醇,而磷脂相对缺乏,鞘糖脂可通过分子之间的H键相互连接,维护肠黏膜的硬度和不可通透性,从而保护机体兔受细菌、毒素等有害物质的入侵。 1.3肠上皮细胞紧密连接的调控 肠上皮紧密连接发生变异、减少或缺失时,IEC(肠道上皮细胞)间隙通透性就会增加,细菌、毒素及大分子物质可通过紧密连接进入体循环.例如某些肠道炎症性疾病如炎症性肠炎(IBS),其特征就是IEC旁路通透性增高。目前关于肠道紧密连接的机制研究在以下通路形成较为清晰的观点。磷脂酶C依赖性信号通路、Ca2+-E钙黏素信号途径、酪氨酸激酶一磷酸酶信号通路和Rho GTP酶途径。 2肠道免疫屏障 2.1肠道免疫屏障的组成 肠道免疫屏障由肠上皮细胞、肠上皮内淋巴细胞、固有层淋巴细胞、派伊氏结(peyer' patch, PP)和肠系膜淋巴结等肠道组织及肠道浆细胞分泌型免疫球蛋白A(sIgA)构成[2, 3][4]。在肠道免疫屏障中有一个特殊的GALT,GALT是由PP、肠系膜淋巴结以及分散在黏膜固有层(LP)和肠上

肠上皮细胞紧密连接模型的建立与验证

肠上皮细胞紧密连接模型的建立与验证 陈婷;张娇;王晓鸽;康楠;王凤云;唐旭东 【期刊名称】《山东医药》 【年(卷),期】2022(62)35 【摘要】目的体外分化Caco-2细胞建立肠上皮细胞紧密连接模型,并对其进行综合评价。方法将融合至90%的Caco-2细胞以8×104/孔接种于Transwell 24孔培养板上,每孔基底侧加入MEM培养基600μL,顶侧加入细胞悬液100μL;接种后 第1周隔日更换培养液,第2周起每日更换培养液,直至培养第21天。细胞培养第3、5、7、15、19、21天,使用细胞电阻仪测定跨膜电阻(TER);细胞培养第5、15、21天,取细胞单层顶侧与基底侧培养基并检测其碱性磷酸酶(ALP)活力,计算顶侧与 基底侧ALP活力比;取体外分化培养21天的Caco-2细胞,使用多功能酶标仪检测 大分子物质荧光黄(FD-4)通过单层细胞的百分率(即FD-4通透率)及跨膜转运表观 渗透系数(Papp),透射电镜下观察细胞形态。结果Caco-2细胞体外分化培养第3、5、7、15天的TER均明显低于第19、21天(P均<0.05),Caco-2细胞体外分化培养第19和21天TER比较无统计学差异(P>0.05)。Caco-2细胞体外分化培养第5、15、21天顶侧与基底侧ALP活力比分别为1.43±0.16、2.43±0.28、 4.85±0.25,Caco-2细胞体外分化培养第5、15天顶侧与基底侧ALP活力比均明 显低于第21天(P均<0.05)。体外分化培养第21天的Caco-2细胞FD-4通透率 为2.31%±1.12%,Papp为(1.95±0.90)×10^(-7)cm/s。透射电镜观察结果显示, 体外分化培养第21天的Caco-2细胞由微绒毛形成的刷状缘排列整齐致密;细胞顶侧面分化出完整的紧密连接结构,表现为连续的融合点,呈“焊接线”样围绕在细胞 膜的顶部,相邻细胞膜被“焊接”在一起,形成绳索样结构。结论 Caco-2细胞在

上皮细胞间的紧密连接机制研究

上皮细胞间的紧密连接机制研究 上皮细胞是人体内一种最常见的细胞类型,它们通过特殊的细胞间连接形成紧 密屏障,维持了体内各种液态的分界,保障了内环境的相对稳定性。这一屏障对于维持机体的正常生理功能至关重要。本文主要介绍上皮细胞间的紧密连接机制研究目前的进展。 一、紧密连接的基本结构 紧密连接是上皮细胞间细胞膜的半透明带状结构,贯穿于细胞的整个周长,使 得细胞间的空隙被有效的堵塞,物质的交换只能通过细胞内或细胞间运输。紧密连接由多种蛋白组成,主要包括三种类型:1)促进基质形成的连接素(claudins); 2) 水分子的通透性由有纹蛋白(occludins); 3)连接素簇(connexin)和启动因子ZO-1、ZO-2、ZO-3等。其中连接素是与细胞相连的膜蛋白,它们构成了一个通透性大小 不同的孔道,可以使得小分子物质的交换,例如电解质,谷氨酸等。同时,连接素的数量和类型也会影响紧密连接的通透性。 二、紧密连接在不同组织中的功能区分 在不同的组织中,紧密连接的功能是不同的。例如在肾小管上皮细胞中,紧密 连接起到重要的过滤屏障作用。在肝脏中,上皮细胞通过紧密连接形成了严格的血管壁,控制了血液与肝细胞之间的物质交换。在胃肠道中,紧密连接可以有效的调控肠道屏障的通透性,防止有害的物质侵入体内。同时,在生殖系统中,紧密连接也是卵巢静止型上皮细胞的重要组成部分,通过控制生殖道中的物质交换,维持了生殖系统的正常功能。 三、紧密连接的调控因素 紧密连接的分解主要是由多种因素控制的,包括交感神经系统、细胞外基质、 生长因子等。其中,内皮细胞中的紧密连接调节最广泛,包括血管内皮细胞和鼻炎

紧密连接蛋白与炎症性肠病关系的研究进展

紧密连接蛋白与炎症性肠病关系的研究进展 摘要:紧密连接是组成肠粘膜机械屏障上皮细胞的重要结构,研究表明肠道上 皮细胞间紧密连接蛋白在炎症性肠病时表达受到影响从而导致紧密连接结构和功 能的改变,因此恢复紧密连接蛋白的正常表达是治疗炎症性肠病的一个新方向。 关键词:炎症性肠病;紧密连接蛋白;肠粘膜屏障 炎症性肠病包括溃疡性结肠炎及克罗恩病,目前发病机制尚不明确,但肠粘膜屏障功能 障碍肯定参与了炎症性肠病的发生【1】。肠粘膜屏障主要分为机械屏障、免疫屏障、生物 屏障和化学屏障四部分,其中机械屏障由肠上皮细胞及肠黏液组成。肠上皮细胞的屏障功能 主要依赖肠上皮细胞的紧密连接结构,该结构主要由紧密连接蛋白组成【2】。有研究表明 修复炎症性肠病患者肠道中受损的连接蛋白Claudin-1对炎症性肠病的诱导缓解有重要作用【3】。因此,了解紧密连接蛋白在炎症性肠炎中的作用,对于寻找治疗炎症性肠炎的方法 提供了新的途经。本文将就炎症性肠病与紧密连接蛋白的关系做一综述。 1 紧密连接的结构与功能 肠上皮细胞间的连接是肠机械屏障的核心,主要包括紧密连接、黏附连接、缝隙连接及 桥粒连接,其中最重要的是紧密连接。紧密连接是一个动态变化的、由多种蛋白及分子组成 的功能复合体,形似狭长带状,相邻细胞互相包裹成一系列的“拉链样”结构【4】。紧密连接 位于细胞连接的最顶端,通过冷冻蚀刻技术发现,紧密连接表现为一系列不连续的吻合点, 中心点间隔鱼尾18nm,直径约为10nm。还有学者发现,紧密连接为一个单孔样的结构,该 结构通道存在开放和关闭两种状态。紧密连接由多种紧密蛋白组成,主要包括Claudin蛋白、Occludin蛋白、ZO-1蛋白、ZO-2蛋白及ZO-3等蛋白。 紧密连接主要存在于上皮细胞、内皮细胞间的连接复合体中,该结构使相邻的细胞膜紧 密的连接在一起,封闭上皮细胞间隙,其功能是允许离子及小分子可溶性物质通过,阻止毒 性大分子及微生物通过。另有研究表明,紧密连接紧密连接与细胞内水和电解质的极向运动、离子的定向转运、大分子的吸收及在上皮细胞分化中起到重要作用,因此紧密连接在肠道机 械屏障作用中发挥着重要的作用。 有研究表明紧密连接的数目与细胞跨膜电阻抗的值成对数比的关系,当紧密连接受到破 坏时,跨膜电阻抗的值相应的也会下降,所以跨膜电阻抗是监测紧密连接功能的重要指标【5】。 2 紧密连接蛋白的分类及调节 紧密连接蛋白主要包括闭锁蛋白、闭锁小带、连接相关分子等跨膜蛋白及丝状肌动蛋白 等30余种胞内蛋白组成。按部位又可将紧密连接蛋白分为两类:一类为细胞膜蛋白,是构 成选择性屏障功能的主要结构蛋白,包括Claudin蛋白、Occludin蛋白、紧密连接黏附分子(JAM)等;另一类是细胞质蛋白,可与多种蛋白质结合,能够连接膜蛋白与细胞骨架、传 递信号分子。 Occludin蛋白是最早发现的紧密连接蛋白,含有4个跨膜结构,形成了2个细胞外环,1个细胞内环,主要依赖蛋白激酶C的调节。Claudin蛋白结构与Occludin蛋白类似,由学者认为Claudin蛋白与细胞通透性有关。JAM有4个异构体,含特征性的细胞外Ⅴ型结构域,在 炎性介质大量表达时,JAM可能与免疫细胞的转移有关。ZO蛋白位于胞质内膜表面,有3个异构体,是紧密连接的结构性蛋白【5】。 紧密连接蛋白的调控机制尚不完全清楚,有待进一步研究。有研究表明紧密连接主要由 肌球蛋白轻链的磷酸化进行调节。其中Occludin蛋白以外环拉链式结合的方式产生严密的细 胞旁封闭,还可与其他分子结合参与紧密连接形成的信号传导。 3炎症性肠病与紧密连接蛋白 炎症性肠病是在个体易感性、肠道菌群及粘膜免疫三方面的因素交互作用下形成的,到 目前为止其发病机制尚不明确。肠道内存在大量的抗原物质,如正常菌群、致病菌、病毒及 细菌毒素等,这些抗原物质在肠道粘膜屏障完整时不具有破坏性,一旦屏障受损,这些潜在 的抗原被吸收,造成了肠道的免疫调节失衡,这些因素都与炎症性肠病的发生有关【6】。 当抗原物质移位进入肠粘膜固有层时,可激活免疫细胞产生大量的炎性细胞因子及介质,

肠屏障相关紧密连接蛋白免疫荧光

肠屏障相关紧密连接蛋白免疫荧光 1. 引言 1.1 背景介绍 肠道是人体最大的外界环境与内部环境接触的部位,它既需要充分吸收养分,又需要有效阻止有害物质的进入。肠屏障是肠道内的保护屏障,它由肠上皮细胞和相关蛋白结合而成,起着防止有害物质侵入体内、维持内环境稳定的重要作用。 肠屏障相关紧密连接蛋白是一类位于肠上皮细胞之间的蛋白质,其主要作用是通过连接细胞与细胞之间的紧密连接,形成一个完整的屏障,防止细菌、毒素和其他有害物质通过间隙进入体内。近年来,研究人员对肠屏障相关紧密连接蛋白进行了深入的研究,以揭示其在肠道健康和疾病发生中的作用机制。 本文将介绍肠屏障的功能及重要性,以及肠屏障相关紧密连接蛋白的研究进展。还将探讨免疫荧光技术在肠屏障相关紧密连接蛋白研究中的应用,并展示相关研究结果。通过深入分析肠屏障相关紧密连接蛋白的分子机制,我们可以更好地理解肠道屏障功能的调节机制,为相关疾病的防治提供新的思路和策略。 1.2 研究目的 研究目的是对肠屏障相关紧密连接蛋白进行深入探讨,了解其在维持肠道屏障功能和免疫调节中的作用机制。通过分析这些紧密连接

蛋白在肠道屏障维持和破坏过程中的表达和功能变化,可以揭示肠道疾病发生发展的机制,并为相关疾病的预防和治疗提供理论依据。研究还旨在探索免疫荧光技术在肠屏障相关紧密连接蛋白研究中的应用价值,为肠屏障研究提供新的技术手段和方法。通过本次研究,我们希望能够深入了解肠屏障相关紧密连接蛋白的功能和作用机制,为肠道健康提供新的治疗策略和研究方向。 1.3 研究方法 研究方法是指在进行肠屏障相关紧密连接蛋白免疫荧光研究时所采用的方法和技术。在本研究中,我们将主要采用以下几种方法: 1.标本采集:我们将从实验动物或人体肠道组织中采集样本进行研究。在进行标本采集过程中,需要严格遵循相关伦理要求,确保样本的来源合法和道德。 2.免疫荧光染色:免疫荧光技术是本研究的核心技术之一。通过使用特异性的抗体标记肠屏障相关紧密连接蛋白,我们可以在细胞或组织中准确地识别和定位这些蛋白质的表达情况。 3.荧光显微镜观察:我们将采用荧光显微镜观察染色标本,以获得清晰的图像和定量数据。这将有助于我们对肠屏障相关紧密连接蛋白的表达水平和分布进行准确的分析和研究。 4.数据分析:我们将使用统计学方法对实验数据进行分析,比较不同组别之间的差异性,并得出科学准确的结论。数据分析的结果将有助于解释肠屏障相关紧密连接蛋白在肠道功能和免疫调节中的作用机

2021重症急性胰腺炎肠道菌群变化的研究进展(全文)

2021重症急性胰腺炎肠道菌群变化的研究进展(全文) 胃肠道是人体最大的器官,为菌群提供了广阔的定植表面。肠道菌群与机体的诸多疾病有关,其菌群谱呈明显的个体化特征,被称之为人体的第二指纹。基于宏基因组学的研究,已经在人类肠道中鉴定出330万个微生物基因,多达10个细菌门和1000多个细菌物种。肠道对缺血缺氧极为敏感,又因为机体的炎症反应也会直接损伤肠道黏膜屏障,导致60%重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)患者都会合并肠道功能损伤,而SAP患者的第2个死亡高峰正是由于肠黏膜屏障破坏、肠内细菌移位继而致胰腺和胰周感染并引起脓毒症而引起的。因此,有效地维持肠道屏障功能、调节肠道菌群对于SAP的治疗意义重大。 一、SAP患者肠道菌群变化 在急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP))的发生、发展过程中,胰蛋白酶的异常分泌和胰腺结构的破坏会导致胰腺分泌异常,从而导致体内稳态失衡及肠道菌群的变化。AP患者体内类杆菌门和变形杆菌门的数量增多,而后壁菌门和放线菌门的数量少于健康者。通过聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳,有学者发现,SAP患者肠道微生物区系中细菌的多样性减少,肠球菌和肠杆菌科比例增加,双歧杆菌比例减少,可知SAP患者出现肠道微生物区系失调。此外,随着AP患者病

情加重,细菌的组成也发生了进一步变化,SAP患者肠道中益生菌如布拉氏菌的数量比中度胰腺炎和中重度胰腺炎患者有所减少。由此可知,肠道微生物群是AP的重要介质,其生态失调与AP的严重程度有关,同时也提示肠道微生物区系是SAP潜在治疗靶点。 研究人员利用动物模型进行进一步探索,动物实验也证实了类似的肠道微生物群的变化。Chen等应用16S核糖体RNA(16SrRNA)高通量测序分析研究了假手术组和SAP组大鼠肠道微生物群的变化,发现两组肠道微生物呈结构性分离,SAP组菌和柔嫩菌的丰度明显降低;在属水平上,志贺氏菌和角杆菌数量明显增加,而假丝酵母菌、普氏菌科细菌UCG-001、乳螺菌科真菌UCG-001、瘤胃梭状芽孢杆菌属和瘤胃球菌科真菌UCG-008的丰度明显下降。此外,Ye等分析了AP大鼠粪便微生物群的组成,结果表明,肥胖的AP大鼠粪便细菌丰富度低于正常体重AP大鼠,发现肥胖会加重AP,增强肠道通透性,加重肠道炎症。 免疫球蛋白A(IgA))是一种主要位于小肠中的免疫球蛋白,可以保护肠道屏障免受致病菌侵害。不同的细菌可以刺激人体产生不同IgA,并与细菌结合,改变细菌代谢并消除黏膜炎症反应,从而维持免疫稳态。肠道菌群缺乏的AP大鼠与完整菌群的AP大鼠相比,胰腺损伤更轻,血浆中白细胞介素-17A、肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1β的水平更低,而以上表现均与IgA有关。可知IgA在肠道菌群与宿主间的

2023间充质干细胞治疗炎症性肠病的临床研究进展和挑战

2023间充质干细胞治疗炎症性肠病的临床研究进展和挑战 摘要:炎症性肠病(IBD)是一种慢性、特发性炎症导致肠道黏膜发生病理改变的自身免疫病,主要包括溃疡性结肠炎(Ue)和克罗恩病。IBD的危险因素包括环境、饮食、遗传、肠道菌群及肠道免疫等因素,但确切的发病机制仍不完全清楚,其临床治疗还缺乏特效的药物和技术。近年来干细胞治疗、免疫调节治疗表现出良好的发展前景,并逐渐成为IBD治疗的研究热点之一。本文根据克罗恩病和UC的临床特点和相关发病机制,总结了干细胞治疗IBD的临床研究进展。 炎症性肠病(inf1ammatorybowe1disease,IBD)是一种慢性、特发性炎症导致肠道黏膜发生病理改变的自身免疫病,主要包括溃疡性结肠炎(u1cerativeco1itis1UC)x克罗恩病和其他慢性IBD。既往IBD主要发生于欧美发达国家年轻成年人,多见于女性口]。近年来,随着新兴工业化国家的增多和人口的老龄化,IBD的发病率呈增高趋势。中国虽然仍是IBD低发病地区,但调查表明过去30余年国内IBD的发病率和患病率均快速攀升[2,3,4]。据预测,至2025年,中国可能会有150万例IBD患者[5]。鉴于我国人口老龄化的趋势,IBD发病率有可能会持续增长。目前IBD仍缺乏有效的治疗药物和手段,现对近年来IBD的发病机制和特点及临床干细胞治疗情况等进行综述。 一、IBD的临床特点、病因和相关发病机制不同类型的IBD具有相似的临床

特点,如反复肠道出血、腹痛、腹泻、食欲减退、体重减轻和易疲劳等。其中克罗恩病病变可涉及从口腔至肛门的整个消化系统,而UC则主要累及结肠和直肠。除了肠道症状外,IBD还可出现诸如原发性硬化性胆管炎、关节炎等临床表现。止匕外,IBD患者还易发生结肠癌、冠心病、骨质疏松症、静脉血栓及药物不良反应等并发症。 通常认为IBD的病因和发病机制很复杂,遗传易感因素、免疫因素、肠道微生态和环境因素共同参与IBD的发病过程,其中免疫因素是最直接、最重要的因素。在IBD发病进程中,饮食习惯改变、抗生素的使用和肠道黏膜屏障的损伤等引起肠道菌群和微生态发生改变,进而触发人体的免疫系统对肠道内的微生物群落成分产生过激的免疫反应,同时伴有抗炎症免疫调节的缺失。然而,确切的发病机制还未完全阐明。特异性免疫反应可能在IBD病理进程中发挥关键作用。辅助性T细胞1、17产生过多的炎症细胞因子诱导了肠道上皮炎症细胞浸润和急慢性肠炎。研究发现,克罗恩病患者体内辅助性T细胞1、17分泌的炎症细胞因子增多,而UC患者则是辅助性T细胞2分泌过多炎症细胞因子。无论是UC还是克罗恩病患者,肠道组织中浸润的抗炎性调节性T细胞水平均降低,也是致病因素之一。IBD发生和发展与体内免疫反应异常的关系密切,为间充质干细胞(mesenchyma1stemce11z MSC)治疗IBD提供了科学依据。 二、IBD临床治疗存在的问题 IBD是一种临床难治性疾病,目前临床上主要的治疗手段包括药物治疗、内镜治疗和手术治疗[6]。治疗药物主要以免疫抑制剂为主,这些药物多通过抑制促炎症信号通路,纠正肠道内异常的免疫反应,达到缓解疾病、维持正常生活质量的目标。然而,当前治疗药物只能缓解部分患者的病情[7],因此,迫切需要研发新型有效的治疗药物。

炎症性肠病肠上皮细胞修复机制的研究进展

炎症性肠病肠上皮细胞修复机制的研究进展作者:宋铱航钟英强 来源:《新医学》2019年第02期 【摘要】肠上皮细胞及其之间的紧密连接是肠黏膜屏障的重要组成部分。炎症性肠病中可出现肠上皮屏障的损伤,会导致肠黏膜的反复受损和修复。上皮损伤的修复取决于附近上皮细胞的迁移、增殖和分化。多种生长因子、细胞因子、三叶因子参与了调节肠道上皮损伤的修复,近年来还发现固有免疫中的Toll样受体和NOD样受体对维持肠内稳态和肠黏膜修复也起着重要作用。 【关键词】炎症性肠病;上皮细胞;细胞修复;胞间信号肽类和蛋白质类;固有免疫 【Abstract】 Intestinal epithelial cells and tight intercellular junction are important components of intestinal mucosal barrier. The epithelial barrier damage may occur in inflammatory bowel disease, which leads to recurrent injury and repair of the intestinal mucosa. The process of epithelial injury repair relies upon the migration, proliferation and differentiation of adjacent epithelial cells. Multiple growth factors, cytokines and trefoil factors participate in regulating the process of intestinal epithelial injury repair. In recent years, toll-like receptors and NOD-like receptors in innate immunity have also been found to play a pivotal role in maintaining intestinal homeostasis and intestinal mucosal repair. 【Key words】 Inflammatory bowel disease;Epithelial cell;Cell repair;Intercellular signaling peptide and protein;Innate immunity 腸上皮细胞(IEC)是肠腔表面的单层柱状细胞,成熟的IEC主要包括吸收细胞、杯状细胞、内分泌细胞和潘氏细胞等,吸收细胞是肠道含量最丰富的细胞,承担肠道吸收营养物质的功能,杯状细胞分泌高度糖基化的黏蛋白(主要是MUC2),构成凝胶样黏液,是肠道上皮屏障的重要防御线,潘氏细胞是小肠腺的特征性细胞,局限在隐窝底部,可分泌防御素和溶菌酶,对肠道微生物有杀灭作用[1]。 一、肠黏膜屏障与作用 肠黏膜屏障由机械屏障、化学屏障、生物屏障和免疫屏障组成。机械屏障主要由黏液凝胶层、IEC、细胞间紧密连接和基膜构成,是肠黏膜屏障最重要的组成部分。消化腺运输到肠腔的分泌物(胆汁、消化酶)以及肠道自身的分泌物构成了肠黏膜的化学屏障。肠道共生菌可竞争性抑制致病菌的过度生长,组成肠道的生物屏障。最后,免疫屏障由黏膜固有层浆细胞分泌的sIgA、黏膜淋巴小结和固有层中弥散分布的各类免疫细胞共同构成。肠黏膜屏障的主要作

苏氨酸对大鼠小肠上皮细胞系IEC-6细胞活性和紧密连接蛋白表达的影响

苏氨酸对大鼠小肠上皮细胞系IEC-6细胞活性和紧密连接蛋 白表达的影响 任曼;黄金歌;靳二辉;车传燕;胡倩倩;周金星;李升和 【摘要】本研究旨在探讨苏氨酸对大鼠小肠上皮细胞活性和增殖的影响,并研究苏氨酸是否对大鼠小肠上皮细胞紧密连接蛋白表达具有调控作用.试验采用不同浓度的苏氨酸(0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0 mmol/L)处理大鼠小肠上皮细胞系IEC-6细胞24 h,用噻唑兰(MTT)法测定IEC-6细胞活性,苏木精-伊红(HE)染色观察IEC-6细胞增殖情况,Western-blot法检测IEC-6细胞紧密连接蛋白表达情况.结果表明:各浓度的苏氨酸均能不同程度地提高IEC-6细胞的活性,0.5 mmol/L苏氨酸处理24 h时IEC-6细胞的活性最高,且与未经苏氨酸处理的对照组差异显著(P<0.05).不同浓度的苏氨酸均能促进IEC-6细胞的增殖,且在苏氨酸浓度为0.5 mmol/L时促增殖作用最明显.与未经苏氨酸处理的对照组相比,0.1 mmol/L的苏氨酸对紧密连接蛋白claudin-3的表达未产生显著影响(P>0.05),但显著促进了occludin的表达(P<0.05);苏氨酸浓度为0.5、1.0、5.0、10.0 mmol/L时均显著促进上述2种紧密连接蛋白的表达(P<0.05),使claudin-3的相对表达量分别增加了1.84、7.08、8.71、3.83倍,occludin的相对表达量分别增加了2.65、2.71、2.82、3.88倍.综上,适宜浓度的苏氨酸对大鼠小肠上皮细胞系IEC-6细胞的活性和增殖具有促进作用,且在浓度为0.5 mmol/L时作用最显著,同时促进了紧密连接蛋白claudin-3和occludin的表达. 【期刊名称】《动物营养学报》 【年(卷),期】2018(030)010

肠上皮细胞紧密连接的研究进展

肠上皮细胞紧密连接的研究进展 作者:张金卫林汉杰韩凌 来源:《中国医药导报》2015年第06期 [摘要] 肠上皮细胞紧密连接(TJ)在肠道黏膜屏障中起着重要作用,其受损会导致细胞间的通透性增加,细菌、内毒素和大分子物质通过细胞旁路途径进入其他组织、器官或体循环,从而引发疾病。本文从蛋白角度和信号通路角度介绍肠上皮细胞TJ的研究进展,并进一步指出肠黏膜受到刺激后分泌大量的Zonulin蛋白,其与Zonulin受体结合,传导信号,调控TJ上Claudin、Occludin、JAM、ZOs、Cingulin等多种蛋白的表达,从而开放TJ。肿瘤坏死因子-α通过激活核转录因子κB p65/p50异源二聚体与启动子下游κB结合区域结合激活肌球蛋白轻链激酶转录启动子是TJ信号通路中较为成熟的通路。 [关键词] 紧密连接;肠上皮细胞;信号通路 [中图分类号] R574.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2015)02(c)-0160-04 肠屏障是指肠道能够防止肠内有害物质穿过肠黏膜进入其他组织、器官和血液循环的结构和功能的总和。肠屏障由机械屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障共同构成,其中机械屏障最为重要。机械屏障由肠上皮细胞及其连接构成,调控着水和溶质的跨上皮转运。肠上皮细胞间的连接包括紧密连接(tightjunction,TJ)、缝隙连接(gapjunction,GJ)、黏附连接(adhesion junction,AJ)及桥粒(desmosome)等,其中,TJ在肠屏障中发挥着重要作用。在透射电镜下观察,TJ位于上皮细胞顶端,呈箍状围绕在细胞的周围,线条清晰连续,边缘光滑流畅,可与下段复合连接勾勒出纤毛柱状上皮细胞的柱状形态。TJ由50多种蛋白组成,分为结构蛋白和功能蛋白。结构蛋白构成TJ的结构骨架;功能蛋白连接细胞骨架及膜蛋白,并传递信号[1]。TJ一方面调控着细胞的通透性,另一方面作为信号中心在细胞外环境和细胞内之间进行着双向信息传递,调节着细胞的生长以及细胞的极性、表型和信号转导等[2]。在生理情况下,离子及小分子物质能够通过TJ,毒性大分子和微生物则不能通过。如果TJ受损,会导致细胞通透性增加,细菌、内毒素和大分子物质通过旁路途径进入其他组织、器官或体循环,从而引发多种疾病,例如炎症性肠病、腹泻、乳糜泻、食物过敏等。当前国内外主要从蛋白角度和信息通路角度研究肠上皮细胞TJ,本文主从这两个角度介绍其研究进展。 1 从蛋白角度研究肠上皮细胞TJ现状 肠上皮细胞TJ由50多种蛋白组成,分为结构蛋白和功能蛋白,结构蛋白主要有Occludin、Claudin和JAM等,构成TJ的结构骨架;功能蛋白主要有ZO-1、ZO-2、ZO-3、Cingulin和Zonulin等,连接细胞骨架及膜蛋白,并传递信号[1]。目前,国内外研究的焦点是Occludin、Claudin、ZOs和Zonulin。

2021妊娠期糖尿病与肠道菌群关系的研究进展(全文)

2021妊娠期糖尿病与肠道菌群关系的研究进展(全文) 【摘要】妊娠期糖尿病的病因尚不明确。近期研究发现,肠道菌群在体内的平衡被打破,会导致人体代谢以及免疫系统功能发生紊乱,最终可能导致妊娠期糖尿病。已知多种因素可以影响肠道菌群的变化,其中饮食和抗生素暴露是影响肠道菌群的主要因素。从肠道菌群变化的角度出发,采取个性化膳食指导、科学使用抗生素、适当摄入益生元和益生菌等防治妊娠期糖尿病,可能是有效的途径。 妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus, GDM)的发病率呈逐年上升趋势,在世界范围内的发病率为2.31%~17.5%。按照国际糖尿病与妊娠研究组(International Association of the Diabetes and Pregnancy Study Groups, IADPSG)的标准,我国GDM发病率约为17.5%。GDM的病因尚不明确,可能与遗传因素、炎症因素、胰岛素抵抗等有关。近年来研究发现肠道菌群紊乱与GDM的发病有一定的关系。现综述如下。 一、肠道菌群概述 寄生在人体身上的微生物可达500万亿个,人体微生物群也会经历从不成熟期到成熟期的发展。所有这些微生物组合在一起,构成人体微生物群系。肠道微生物群是人体内最庞大、最复杂、最重要的微

生物群,99%以上是细菌。成人肠道内细菌总量达100万亿个,是人体细胞数量的10倍,经宏基因组测序发现,成人肠道菌群的基因总量是人类基因组的100倍,在健康成人的肠道菌群中,99%以上的菌群属于厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)及放线菌门(Actinobacteria),并且这些菌群与人体的物质代谢、生长发育、免疫调节息息相关。人类结肠中肠道菌群的能量来源于小肠中未消化吸收的碳水化合物,肠道菌群可将上述物质分解为短链脂肪酸(short-chain fatty acid, SCFA)和胆汁酸等小分子物质,在获得能量的同时也为宿主提供能量,维持能量平衡,同时代谢产物又可以影响肠道菌群。 二、妊娠期肠道菌群特征 整个孕期,孕妇的肠道菌群是动态变化的。研究发现,在早孕期(孕10~15周),正常健康孕妇的肠道菌群拥有较高的α多样性,门水平主要由拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门组成,拟杆菌门为主要优势菌门;属水平,主要由较多的副沙门氏菌(Parasutterella)、狄氏副拟杆菌(Parabacteroides)、巨球型菌(Megasphaera)、小类杆菌(Dialister)和瘤胃球菌(Ruminococcaceae UCG 002/003/005)组成[9]。丰度增加的拟杆菌、葡萄球菌(Staphylococcus)、肠杆菌(Enterobacteriaceae)、大肠埃希菌(Escherichia coli)和丰度减少的双歧杆菌(Bifidobacterium)、黏液艾克曼菌(Akkermansia muciniphila)与孕期体重增加正相关;妊娠早期与代谢有关的布劳特

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