母乳核心岩藻糖基调节子代肠道乳酸杆菌和双歧杆菌及B细胞活化的作用机制研究

来源 :大连医科大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:fanybul8899
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母乳中的糖复合物在塑造婴儿的肠道菌群结构中起到至关重要的作用。除了为新生儿提供营养和能量外,母乳中的聚糖还能抑制病原体的粘附,可被作为益生菌选择性生长的底物促进其在婴儿肠道中的定植和生长,从而在母乳喂养的婴儿肠道中形成一种富含双歧杆菌和乳酸杆菌的微生态系统。这种早期的肠道菌群通过调节免疫系统的发育,对婴儿的健康发育做出了重大贡献。与牛乳相比,高岩藻糖基化是母乳蛋白的一个重要特征,而且由Fut8催化的核心岩藻糖普遍存在于N-聚糖上,这是哺乳动物蛋白质质翻译后修饰的重要途径。实际上,最重要和最丰富的乳蛋白包括乳铁蛋白(LF)和免疫球蛋白(IgG,IgM,sIgA)都是高度核心岩藻糖基化的。但是目前,很少有研究关注母乳蛋白的糖基化修饰对新生儿肠道菌群的调节作用。在本研究中,我们发现母乳蛋白N-聚糖的核心岩藻糖基通过调节新生儿肠道乳酸杆菌和双歧杆菌优势生长进而促进B细胞活化。目的:探究在哺乳早期母乳蛋白核心岩藻糖基化水平与母乳喂养的婴儿肠道菌群结构的相关性,以及对新生儿免疫发育的影响。方法:(1)过凝集素印记(Lectin Blot,LB)检测不同母乳样本的蛋白核心岩藻糖基化水平。(2)通过16s RNA基因测序以及宏基因组测序揭示母乳喂养的婴儿肠道菌群组成结构。(3)通过16s RNA基因测序比较由Fut8+/-和Fut8+/+母鼠喂养的Fut8+/+子鼠的肠道菌群结构。(4)通过流式细胞术(FACS)检测由Fut8+/-和Fut8+/+母鼠喂养的Fut8+/+子鼠的脾脏中免疫细胞发育情况。(5)利用3-83B细胞系,在体外通过蛋白印记(Western blot)检测了经细菌代谢产物刺激后B细胞表面受体(BCR)蛋白磷酸化水平。结果:(1)母乳中的核心岩藻糖基化N-聚糖可以选择性地促进婴儿肠道中特定微生物群的定植(双歧杆菌和乳酸杆菌等)。(2)由Fut8+/-母鼠喂养的Fut8+/+后代具有独特的肠道菌群特征而且脾脏中B淋巴细胞的比例较低。(3)岩藻糖基化的二糖可以促进特定乳酸杆菌生长(4)体外研究表明,L-岩藻糖代谢物可以通过Syk蛋白介导的信号通路促进B细胞的活化。结论:本研究表明,母乳蛋白N-聚糖上的核心岩藻糖基通过选择性地促进婴儿肠道中可以代谢利用L-岩藻糖的乳酸杆菌属定植与生长,其代谢产物进而促进新生儿B细胞活化。这为母乳蛋白的糖基化修饰在塑造婴儿早期肠道菌群和促进婴儿免疫发育中的关键作用提供了新的证据。岩藻糖基化寡糖可能作为益生元对新生儿健康发育起到关键作用。
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