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郑磊团队发现肠道屏障功能评估新型标志物:外周血细菌源性囊泡

2023年12月,南方医科大学郑磊和王前教授共同在国际细胞外囊泡学会(ISEV)官方权威期刊《Journal of Extracellular Vesicles(细胞外囊泡杂志)》(IF:16.0)发表了一篇题为“Single-Particle Analysis of Circulating Bacterial Extracellular Vesicles Reveals Their Biogenesis, Changes in Blood and Links to Intestinal Barrier”的研究论文。该研究展示了一种基于纳米流式细胞术(nFCM)的高效且敏感的 BEVs 检测平台,并确认了脂多糖(LPS)和磷脂壁酸(LTA)作为潜在的 BEVs 标志物。这一发现为揭示BEVs在宿主循环系统中的分布和功能提供了新的工具和视角,并展现了它们在评估肠道屏障损伤方面的重要作用。

郑磊团队发现肠道屏障功能评估新型标志物:外周血细菌源性囊泡

肠道菌群稳态与全身性疾病密切相关,这提示着其可能可以远程对宿主肠外器官和组织的生理、病理过程发挥关键调控作用,然而其具体作用机制仍不清晰。

细菌源性囊泡(bacterial extracellular vesicles,BEVs)是由细菌在生长过程中产生的囊泡状纳米颗粒,这些囊泡被认为是了解细菌影响宿主具体机制的一个新窗口,但人们对它们在人体内的基本特性仍然知之甚少。

已有研究发现,人体血液中存在BEVs。然而,血液中的BEVs从何而来,导致 BEVs 释放到宿主血液循环中的潜在机制仍然未知。循环中的BEVs的生物学和临床意义也有待研究。要回答这些基本问题,需要新的工具来进一步探索它们的作用和功能。

该研究验证了LPS和LTA作为BEV标志物的普适性,并提供了跨多种细菌株和哺乳动物细胞的LPS+和LTA+ EVs的量化数据。此外,研究发现循环中的BEVs主要来源于肠道细菌,且主要通过肠道屏障进入循环系统。

特别重要的是,该研究观察到随着年龄增长,人体循环中BEVs 的数量显著增加,这可能与年龄相关的肠道通透性增加有关。而衰老伴随着肠道微生物群落构成的变化,可能通过影响 BEVs 的释放,进而影响肠道屏障的功能,从而加剧循环中BEVs的水平。同时,结肠炎、结直肠癌等伴随肠屏障破坏的疾病患者循环 BEVs 水平同样显著升高,提示了BEVs在肠道屏障功能评估方面的应用潜能。

郑磊团队发现肠道屏障功能评估新型标志物:外周血细菌源性囊泡

图一:用于评估肠道屏障功能的单个BEV检测新技术示意图

基于这些发现,研究团队已申请了一项国家发明专利,旨在开发一种新型的基于 BEVs 的生物标志物检测方法,用于诊断和监测肠道屏障的通透性变化。这一发现为将循环 BEVs作为肠道屏障通透性增加状况(如衰老和结肠炎)的潜在标志物提供了机制解释。该研究不仅丰富了关于BEVs 的作用和重要性的现有知识体系,为循环 BEVs 生物学提供了新的见解,揭示了它们作为一类新的生物标志物的潜力,还为深入探索BEVs 在未来研究和临床应用中的潜力提供了新视角。

(编辑/杨美云 通讯员/李晓姗 图片/医院供图)

2023-12-20 16:37:24浏览79举报/反馈
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