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研究背景和目的:炎性肠病（Inflammatory Bowel Diseases,IBD）是以肠道组织受损和肠道慢性炎症为特征的肠道疾病,包括溃疡性结肠炎（ulcerative colitis,UC）和克罗恩病（Crohn’s disease,CD）。随着人们的生活方式和饮食习惯的改变,在全世界内UC的发病和患病人数逐渐增加,已成为重大的公共卫生问题。许多研究认为UC的发生是由宿主易感基因与外界环境因素（如肠道菌群,饮食习惯等）相互作用导致的,但是UC的发病机制还不是很清楚。Fto（fat mass and obesity associated）是第一个与肥胖相关的候选基因,在大脑、脂肪等代谢相关的组织和器官中发挥脂肪产热等作用。m6A调控免疫细胞的分化,如CD4+T细胞敲除与m RNA m6A修饰相关的基因METTL3后,Th1和Th17细胞减少,Th2细胞增多,而Treg细胞没有显著变化,提示CD4+T细胞分化受阻,而肠道局部免疫又与肠炎密切相关,在肠炎中有重要作用,m6A修饰可通过调节免疫细胞分泌Ig A来影响肠道菌群的定植。近年,研究者们也发现UC患者的肠道菌群特征,并通过调节肠道菌群结构在一定程度上缓解了UC患者的症状,减轻了粘膜炎症。这些提示宿主基因Fto可能通过调节肠道菌群参与UC的发生和发展。为研究肠上皮m6A去甲基化酶Fto是否通过与外界环境因素的相互作用而导致UC的发生,我们首次构建了肠上皮Fto特异性敲除小鼠,探究小鼠肠上皮Fto基因与肠道菌群在葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的UC中的作用及初步机制,为UC发病的影响因素和诊治手段提供一定的实验数据和理论基础。研究方法:1.利用Cre/Loxp系统的原理构建肠上皮Fto敲除小鼠（Vinlin Knockout,VKO,Fto-VKO,以下简称为KO小鼠）和野生型小鼠（wild type,WT）,并在基因、RNA、蛋白质,免疫组化水平验证敲除效果。2.观察和检测两组小鼠体重、体脂、结肠长度和结构的变化来评估肠上皮Fto敲除对小鼠一般情况的影响,并通过Western Blot、q PCR等方法检测小鼠肠道炎症因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）和肠粘膜屏障相关的指标（ZO-1、ZO-2、claudin-1、claudin-3,E-cadherin）来评估肠上皮Fto敲除对小鼠肠道炎症和肠屏障功能的影响。3.为观察肠上皮Fto调控的肠道菌群组成及代谢物的作用,采用16S r RNA高通量测序技术和LC-MS非靶向代谢组学检测两组小鼠粪便中的肠道菌群种类、丰度以及菌群的代谢产物SCFAs的含量。4.为探究宿主基因和肠道菌群对小鼠UC的影响,采用抗生素、分笼,合笼和粪菌移植处理后,用DSS诱导小鼠发生UC,并对小鼠体重变化、结肠长度、疾病活动指数、组织学变化评分以及结肠组织中与炎症有关的细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α进行检测。5.为探讨m6A去甲基化酶FTO在机制上对UC发生的影响,通过q PCR检测了Fto的下游分子Fox O1在两组小鼠结肠组织中的RNA相对表达量,用Western Blot检测Fox O1在两组小鼠结肠组织中的蛋白表达水平。研究结果:1.鼠尾DNA琼脂糖凝胶电泳同时表达Loxp和cre的小鼠为KO小鼠;Western Blot和q PCR检测小鼠小肠、结肠中Fto表达水平下降,而大脑没有明显变化;免疫组化中,KO小鼠结肠中Fto的表达明显下降（P＜0.05）。2.Western Blot结果显示,与WT小鼠相比,KO小鼠的肠粘膜屏障明显增强,免疫组化显示KO小鼠结肠中隐窝间杯状细胞明显增多（P＜0.05）,HE染色显示两组小鼠肠上皮组织结构没有显著改变,q PCR检测炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达在两组中没有显著性差异（P＞0.05）。3.小鼠粪便16S r RNA测序分析发现肠上皮Fto特异性敲除后小鼠的菌群出现明显差异,KO小鼠多样性降低,菌群的构成也发生明显改变。KO组小鼠肠道中Muribaculaceae、Lawsonibacter、Dysosmobacter相对丰度明显升高;Bacteroides、Eisenbergiella、Erysipelotrichaceae相对丰度明显下降。而粪便代谢组学检测SCFAs发现,KO小鼠粪便中的SCFAs明显增多,尤其是乙酸、异丁酸、脲基丙酸的含量明显增加（P＜0.05）。4.抗生素清除两组肠道菌群后,再进行DSS发现KO小鼠体重比从第4天起出现明显下降（P＜0.05）、结肠长度明显缩短,结肠组织结构破坏严重;DAI、组织学变化评分、IL-1β、IL-6都明显增加（P＜0.05）;分笼+DSS组中KO小鼠体重比下降无明显差异、结肠组织结构破坏较轻,炎症因子IL-1β明显增加（P＜0.05）;合笼+DSS组的KO小鼠体重比下降、结肠组织结构破坏严重;DAI、组织学变化评分、IL-1β、IL-6都明显增加（P＜0.05）;给予粪菌移植后,再进行DSS发现KO小鼠体重比下降减缓、结肠长度明显长于WT小鼠、结肠组织结构也明显恢复、炎症因子也有不同程度的下降。5.对小鼠结肠组织中的Fox O1进行RNA水平和蛋白水平的检测发现,在RNA水平上Fox O1在肠上皮Fto特异性敲除小鼠是呈现下降趋势的,但没有明显差异（P＞0.05）;而Western blot分析显示Fox O1蛋白在KO小鼠结肠组织中表达是明显升高（P＜0.05）。结论:1.本研究首次成功构建了肠上皮Fto特异性敲除小鼠。2.肠上皮Fto特异性敲除并不影响小鼠的一般情况,也不会导致小鼠自发性肠炎。3.肠上皮Fto特异性敲除可以改变小鼠的肠道菌群结构及肠道菌群的代谢产物。4.肠上皮Fto调控Fox O1及肠道菌群介导了DSS诱导的小鼠UC的发生。