条文本gydF4y2Ba
文摘gydF4y2Ba
背景gydF4y2Ba肠道感染的一个主要原因,革兰氏阴性致病菌激活粘膜炎症通过脂多糖(LPS)绑定到肠道toll样受体4 (TLR4)。母乳喂养可以降低疾病的风险,和母乳调节炎症。gydF4y2Ba
客观的gydF4y2Ba本研究测试了母乳寡糖(hmo)致病性的影响gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba全身的白介素8 (IL)释放肠上皮细胞(iec),确定具体的促炎信号分子调节hmo,指定活动hmo并确定其作用机理。gydF4y2Ba
方法gydF4y2Ba炎症模型被1型菌毛产肠毒素的iec入侵gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba(ETEC)体外:T84模仿成熟,和H4模拟不成熟的独立选举委员会。LPS-induced信号分子和引发共发布hmo的存在与否是确定。击倒和超表达验证信号介质。低聚糖负责信号被改变。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Bahmo减毒LPS-dependent感应ETEC造成的引发、uropathogenicgydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba,adherent-invasivegydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba(AIEC)感染,抑制CD14转录和翻译。CD14击倒HMOS-induced衰减完成。CD14的过度增加了炎症反应hmo ETEC和敏感抑制。2′-fucosyllactose (2′fl),牛奶浓度,显示等效总hmo抑制CD14表达能力,和保护AIEC-infected老鼠。gydF4y2Ba
结论gydF4y2Bahmo和2′fl直接抑制LPS-mediated炎症T84 ETEC入侵期间和H4 iec通过衰减CD14归纳。CD14表达介导LPS-TLR4刺激巨噬细胞迁移抑制因子的部分炎症通路通过抑制细胞因子信号2 /信号传感器和3 / NF-κB转录的激活。hmo的直接抑制炎症作为先天免疫系统的功能,支持母亲保护脆弱的新生儿通过她的牛奶。主要hmo 2′fl,淬灭炎症信号。gydF4y2Ba
- 低聚糖gydF4y2Ba
- 粘膜免疫gydF4y2Ba
- 炎症gydF4y2Ba
- 母乳gydF4y2Ba
- 细菌的发病机理gydF4y2Ba
来自Altmetric.com的统计gydF4y2Ba
本研究的意义gydF4y2Ba
已知在这个问题上是什么?gydF4y2Ba
肠道感染的主要原因,革兰氏阴性细菌,激活粘膜炎症通过脂多糖(LPS)绑定到肠道toll样受体4 (TLR4)。gydF4y2Ba
母乳喂养可以降低疾病的风险,和母乳调节炎症。gydF4y2Ba
低聚糖是母乳的集体第三大组件。gydF4y2Ba
有什么新发现吗?gydF4y2Ba
母乳寡糖(hmo)减弱LPS-dependent诱导白介素8 (IL)由产肠毒素的引起的gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba,uropathogenicgydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba和adherent-invasivegydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba感染。gydF4y2Ba
CD14水平调解LPS-dependent引发炎症反应。gydF4y2Ba
hmo抑制CD14 mRNA转录和CD14翻译和走私。gydF4y2Ba
2′-fucosyllactose (2′fl)移植抑制细胞因子的信号2和磷酸化信号传感器和激活的转录,并抑制CD14表达和释放引发,占总hmo活动在这些感染模型。gydF4y2Ba
它会如何影响临床实践在可预见的未来吗?gydF4y2Ba
2′fl直接衰减炎症进一步证实了hmo作为母乳的先天免疫系统,新生儿母亲保护了她的脆弱;这支持通用母乳喂养作为标准的护理。gydF4y2Ba
2′fl可能代表小说口服预防和治疗代理淬火粘膜炎症与不同的粘膜炎症性疾病有关。gydF4y2Ba
介绍gydF4y2Ba
母乳喂养的婴儿比美联储人为降低炎症的风险状况。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba母乳体外抑制炎症过程,抗炎成分已经被记录,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba包括低聚糖分数(母乳寡糖,hmo),异构复杂的碳水化合物结构的混合物。gydF4y2Ba3gydF4y2Bahmo由至少200个人低聚糖属于12个不同的核心结构组在减少与乳糖,并由葡萄糖、半乳糖,N-acetyl-glucosamine、岩藻糖、唾液酸。gydF4y2Ba4 - 6gydF4y2Ba我们假设hmo构成一个先天免疫系统的母乳,母乳喂养的婴儿保护母亲肠道病原体通过三个不同的机制:抑制病原体附着力,增强生命起源以前的共生生物的微生物群和免疫调节。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
抑制病原菌粘附走出hmo和粘膜细胞表面聚糖之间的结构性同源性。溶性上皮细胞膜受体类似物,hmo竞争性抑制绑定的肠上皮细胞膜的病原体。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba作为功能性益生元,hmo促进有益的共生生物的生长的细菌,如gydF4y2Ba双歧杆菌bifidumgydF4y2Ba,从而影响肠道微生物群的殖民化和最终组成。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10gydF4y2Bahmo准备刺激新生儿肠粘膜表面的免疫调节活性gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11 - 13gydF4y2Ba和调节细胞因子的生产。gydF4y2Ba在14到18岁gydF4y2Ba个人低聚糖和其特定的相对活动机制调节个人途径尚未定义。gydF4y2Ba
初乳hmo调节toll样受体3 (TLR3), TLR5和白介素1β(IL-1b)其为病原体相关的分子模式(pamp)信号通路。gydF4y2Ba18gydF4y2Ba识别pamp的模式识别受体(PRRs),包括通常和nod样受体,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba是肠上皮细胞的主要机制(iec)与微生物群,包括病原体。gydF4y2Ba研讨会gydF4y2Ba当遇到microbe-specific配体,PRRs启动信号转导途径,激活下游的核转录因子,调节控制元素的特定基因转录诱导的促炎细胞因子和趋化因子;他们表达对外国微生物控制先天和适应性反应。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba
最外层膜的革兰氏阴性细菌脂多糖(LPS),包含一个醣脂类PAMP时。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba其为有限合伙人强烈抒发一些即时的哺乳动物细胞的促炎反应。gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2BaLPS受体是一个复杂的由LPS-binding蛋白质,MD2, CD14和TLR4。gydF4y2Ba27gydF4y2Ba因此,CD14对LPS识别至关重要和绑定,从而诱导炎性信号级联。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba一般来说,CD14是固定在细胞膜的glycosylphosphatidylinositol (GPI)的一部分。gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba在LPS识别,tlr4 oligomerise和招募蛋白质包含行动(toll-IL-1受体)领域,如骨髓分化主要响应基因88 (MyD88),gydF4y2Ba25gydF4y2Ba促进级联,从而诱导NF-κB激活和核易位,最终诱导细胞因子表达。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba在大多数情况下,有限合伙人是适应性反应:在早期的殖民统治,在维护成熟的微生物群,它是一个组件的粘膜屏障防御抑制肠道内腔的土著微生物群。gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba这主要应对病原体入侵阻碍病原体进入人体并帮助清除入侵的微生物有机体。gydF4y2Ba25gydF4y2Ba相反,过度的炎症诱导的有限合伙人enteropathogen感染的发病机制是一个重要的组成部分。例如,由1型菌毛入侵gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba,如uropathogenicgydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba(UPEC)和产肠毒素的gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba(ETEC)诱发LPS-dependent促炎引发分泌。gydF4y2Ba32gydF4y2Ba异常TLR4-dependent反应有限合伙人可能是炎症性肠病的发病机制的基础。gydF4y2Ba33gydF4y2Ba
本研究测试的假设hmo抑制LPS-induced iec的炎症感染1型菌毛gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba,测量减毒引发分泌ETEC-infected T84细胞和adherent-invasivegydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba(AIEC)来华的老鼠。个人的活动低聚糖进行了评估,并抑制的机理是通过信号通路图的建设。gydF4y2Ba
材料和方法gydF4y2Ba
隔离hmogydF4y2Ba
hmo从池准备母乳,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba和内毒素降低到0.01 LAL单位(美国新泽西州Genscript美国,皮斯卡塔韦)多粘菌素B列。纯2′-fucosyllactose (2′fl), 3-FL lacto-N-fucopentaose我(LNFP I)来自Glycosyn(沃尔瑟姆,MA)。3′-sialyllactose (3′sl)和6′sl来自Carbosyth,(英国康普顿)。Trifucosyl (1, 2 - 1, 2, 3)gydF4y2BaisogydF4y2Ba奶,gydF4y2BaNgydF4y2Ba从Glycoseparations -octoase (TFiLNO)(莫斯科,俄罗斯)。gydF4y2Ba
细胞系和细菌gydF4y2Ba
IEC菌株(T84 / HCT8 / FHs74)和海拉细胞来自写明ATCC(马纳萨斯,弗吉尼亚州,美国)。T84和海拉细胞在DMEM / F12培养基培养(表达载体,宏伟的岛,纽约,美国)含有10%的边后卫(阿特拉斯生物制剂,柯林斯堡,科罗拉多州,美国)。H4细胞Lei卢博士(马萨诸塞州综合医院),是培养在DMEM / F12包含10%的边后卫和30 ng / mL EGF。HCT8培养在RPMI 1640(σ,圣路易斯,密苏里州,美国)包含10%的边后卫。FHs74在X-46培养基培养(写明ATCC)包含10%的边后卫和30 ng / mL EGF。所有细胞培养在37°C在水饱和的气氛中5%的有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
从写明ATCC ETEC (H10407)购买。AIEC (LF82)博士Jakob Møller-Jensen(南丹麦大学)。UPEC (CF073)从哈利•莫布里博士(密歇根大学医学院)。gydF4y2Ba鼠伤寒沙门氏菌血清型gydF4y2Ba(SL1344)是由鲍比J博士Cherayil(马萨诸塞州总医院和哈佛大学)。细菌培养在37°C Difco营养培养基(BD生物科学,圣何塞,加利福尼亚,美国)在225 rpm。gydF4y2Ba
LPS刺激体外gydF4y2Ba
iec在培养5×10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba细胞每口井(subconfluent) 24-well板块(美国马萨诸塞州康宁生命科学,那里)在500年48 hμL媒体包含hmo近似生理水平(hmo 5毫克/毫升;2′fl, 2毫克/毫升;3-FL, 0.4毫克/毫升;6′sl, 0.5毫克/毫升;3′sl, 0.5毫克/毫升;LNFP我,2.5毫克/毫升;TFiLNO 3 pg / mL),其次是有限合伙人(gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba,σ,圣路易斯,密苏里州,美国)刺激(T84细胞100μg /毫升;H4细胞200 ng / mL) 16 h。上层清液储存在−20°C到分析。gydF4y2Ba
ETEC刺激体外gydF4y2Ba
iec被播种在5×10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba细胞每500年和培养48 hμL新鲜的媒体hmo含5毫克/毫升。细胞被洗两次与PBS和提供新鲜不需抗生素,牛奶oligosaccharide-free媒体。iec注射悬浮液ETEC的感染复数(MOI) 20日和孵化1 h。从这些入侵的细菌的数量(我),附着细菌的数量(a)和iec的炎症反应,测量所述在线补充材料。gydF4y2Ba34-36gydF4y2Ba
ETEC抑制感染细胞松弛素DgydF4y2Ba
细胞松弛素D,宿主细胞肌动蛋白聚合的抑制剂,使其失去活性所需机械由细菌入侵。细胞松弛素D(2μM)添加到媒体T84细胞ETEC接种前30分钟(MOI = 20)抑制入侵,接触ETEC之后,的能力2′fl抑制引发表达测量六个复制实验。gydF4y2Ba
引发ELISAgydF4y2Ba
T84的炎症反应或H4 iec LPS刺激或细菌侵入后所引发的ELISA测定(研发系统,明尼阿波利斯,明尼苏达州,美国)在解冻上层清液,离心5分钟在700×4°C和15gydF4y2BaggydF4y2Ba。颜色在450 nm测量生成Versa马克斯板读者(美国加州分子器件、桑尼维尔)。值是正常细胞数量(通过alamarBlue)。gydF4y2Ba
定量rt - pcrgydF4y2Ba
T84细胞治疗乳寡糖与LPS刺激或ETEC,同时分析了CD14蛋白质和信使rna,如在线补充材料,所述增加这两种类型的数据之间的一致性。gydF4y2Ba
流式细胞术分析gydF4y2Ba
细胞悬浊液T84细胞(5×10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba细胞/)治疗或没有hmo孵化了PE-Cy7贴上鼠标反人类的CD14马伯(BD生物科学,圣地亚哥,加利福尼亚,美国)在冰上30分钟。PE-Cy7共轭鼠标IgGκisotype-matched (IgG1)抗体(BD生物科学,圣地亚哥,加利福尼亚,美国)控制。荧光是由FACScan (BD生物科学,圣地亚哥,加利福尼亚,美国),20 000个活细胞/数据点和数据分析Accuri C6流式细胞分析仪软件(BD生物科学,圣地亚哥,加利福尼亚,美国)。gydF4y2Ba
西方的屁股gydF4y2Ba
免疫印迹分析中描述在线补充材料。gydF4y2Ba
在iec CD14击倒gydF4y2Ba
击倒CD14翻译,CD14 shRNA使用pRS慢病毒表达载体转染到T84细胞(美国马里兰州OriGene技术,罗克维尔市)。消极的控制向量,向量炒成分。抑制CD14免疫印迹分析评估了72 h后质粒转染。gydF4y2Ba
超表达CD14在海拉细胞gydF4y2Ba
超表达T84 CD14是有毒的,HCT8 FHs74和H4人类IEC行,但不是海拉细胞,其内在CD14表达很低。海拉细胞(2.5×10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)2000年被Lipofectamine pCDNA3-huCD14质粒的转染24 h。pCDNA3空白向量(1μg)控制。过度的CD14被免疫印迹转染48 h后评估,并表示相对于β-actin褶皱感应。gydF4y2Ba
抗体阵列gydF4y2Ba
T84细胞治疗2′fl。蛋白质提取,贴上标签,杂交抗体阵列幻灯片和扫描。数据被ScanArrayGx / ProScanarray软件分析和蛋白质的表达显著改变了2′fl治疗集群根据Metacore信号调控网络软件在线补充材料中描述。gydF4y2Ba
体内研究gydF4y2Ba
AIEC感染的小鼠模型。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba38gydF4y2Ba改编和验证。八周大女C57BL / 6小鼠(查尔斯河实验室)收到0.25%葡聚糖硫酸钠(DSS)在他们的饮用水为3天,并有20毫克的链霉素填喂法4天;一半还收到了100毫克的2′200年flμL填喂法为每个4天。第五天,两组实验小鼠接种10gydF4y2Ba9gydF4y2Ba集落形成单位(CFU) AIEC通过200μL填喂法和牺牲了一个额外的4天后;对照组收到DSS和抗生素,但只是一个虚假的PBS接种。体重每天监测。AIEC粪便和结肠组织中被量化为CFU红霉素/氨苄青霉素磅盘子。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba(4%)福尔马林固定,石蜡包埋5μm部分小鼠结肠都沾染了)。Cryosections(5μm)上的鼠标冒号CD14和O83抗体共焦显微镜研究了。总RNA提取其他结肠和样品的实时定量PCR试剂盒CD14 mRNA水平,和蛋白质提取酶促炎细胞因子的分析。gydF4y2Ba
统计分析gydF4y2Ba
数据提出了均值±扫描电镜;差异是由事后的意义与Bonferroni调整,方差分析(棱镜软件;GraphPad软件,圣地亚哥,加州,美国)。阵列数据被GenePix Pro软件分析。p值0.05或更少的被认为是具有统计学意义。免疫印迹数据和显微照片代表至少三个平行独立的实验。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
hmo抑制ETEC入侵,引发分泌gydF4y2Ba
细胞用hmo显示预处理减少ETEC粘附和入侵(参见图S1A在线补充,B),并引发释放(参见图就是S1C在线补充)时间的方式(见图S1D在线补充)。更高的浓度不能补偿短潜伏期(没有显示)。gydF4y2Ba
hmo抑制CD14表达gydF4y2Ba
CD14、TLR4 MyD88, NF-κB和引发,最明显的衰减由hmo CD14 mRNA(参见图S2A在线补充)和CD14蛋白表达(参见图开通在线补充蛋白质印迹)。细胞表面CD14也降低(见图S2C在线补充)。两个过程抑制了hmo无论ETEC感染期间高信号(参见图S2A在线补充,B)。gydF4y2Ba
T84细胞表现出高内生CD14表达(见图S3A在线补充),这是撞倒了shRNA转染(参见图S3B在线补充),减少引发感应(参见图S3C在线补充)。击倒的CD14 hmo的抑制能力下降引发感应(参见图S3C在线补充),证明hmo衰减炎症取决于CD14表达。gydF4y2Ba
海拉细胞CD14的表达内在水平低(见图S3A在线补充)超表达的诱导与pCDNA3-huCD14转染质粒(参见图S4B在线补充)。在未经处理的海拉细胞,引发分泌增加引起的ETEC感染可能是由其他因素比CD14和hmo没有抑制这引发感应(参见图S4A在线补充)。相比之下,overexpressing CD14导致hmo抑制ETEC-induced引发的分泌(p < 0.01)(参见图自己在线补充)。因此,CD14感应,hmo的假定目标,被用来区分单个低聚糖的活动。gydF4y2Ba
2′fl抑制CD14表达gydF4y2Ba
有限合伙人在UPEC入侵膀胱上皮细胞介导炎性信号gydF4y2Ba32gydF4y2Ba和ETEC入侵T84细胞(没有显示)。有限合伙人在100μg /毫升引发重大释放引发T84细胞(参见图S5在线补充)和hmo减毒这个感应(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaA)。在这个更简单简化模型,2′fl, 3-FL, 6′sl, 3′sl, LNFP我和TFiLNO (gydF4y2Ba图1gydF4y2BaB)单独测试浓度母乳gydF4y2Ba39-41gydF4y2Ba能力减弱炎症(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaC)。只有2′fl抑制LPS-induced诱导引发水平T84细胞(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaB)。在2毫克/毫升,2′fl引发诱导分泌的减少LPS-treated T84细胞45%,类似于抑制50% 5毫克/毫升hmo (gydF4y2Ba图1gydF4y2BaB)。抑制2′fl存在剂量依赖的相关性(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaD, E)和高原80%引发诱导的抑制4毫克/毫升2′fl (gydF4y2Ba图1gydF4y2BaE),细胞松弛素D T84细胞抑制细胞内肌动蛋白机械ETEC用于入侵。孵化2μM细胞松弛素D并不影响基底的表达引发2′的存在与否fl (gydF4y2Ba图1gydF4y2BaF、酒吧5和6)。细胞松弛素D ETEC前预处理T84细胞接触后感染引发的感应ETEC (gydF4y2Ba图1gydF4y2BaF、酒吧3和7)。不能2′fl抑制残余引发表达式(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaF,酒吧7和8),表明2′fl只抑制引发诱导专门ETEC入侵。gydF4y2Ba
在2毫克/毫升,标称浓度在大多数母乳,2′fl抑制CD14 mRNA (gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba)和减少细胞相关CD14蛋白表达(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaB)。相反,在细胞上清液浓度的可溶性CD14增加(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaC)和膜相关CD14迁至细胞质(共焦显微镜)在2′-FL-treated细胞(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaD),基底(p < 0.05)和LPS-treated细胞(p < 0.05)。因此,2′fl,主要的hmo,占hmo的抑制细胞相关CD14表达和在T84减弱LPS刺激引发分泌细胞。gydF4y2Ba
虽然T84细胞被认为是肠上皮细胞模型成熟的肠道粘膜,新生儿吃母乳有一个不成熟的肠道炎症药物更加敏感。gydF4y2Ba42gydF4y2BaH4肠上皮细胞细胞系模型不成熟的肠道,更敏感比T84有限合伙人。在H4细胞,200 ng / mL LPS诱导显著释放引发(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaE);hmo减轻这些变化。因此,在成熟和不成熟的iec 2′fl, hmo的主要成分,占hmo的能力减弱LPS刺激引发分泌和抑制细胞相关CD14表达。gydF4y2Ba
2′fl改善炎症引起的细菌入侵gydF4y2Ba
符合上述影响有限合伙人,2毫克/毫升2′fl抑制入侵ETEC T84细胞并抑制相关引发感应(gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba与5毫克/毫升)相对hmo在网上补充图S1。以确保所显示的抑制2′fl T84细胞株并不特殊,2′fl活动测试HCT8细胞,一个特别敏感的人类回肠细胞株IEC ETEC入侵。在这些HCT8细胞预处理48 h 2′fl 2毫克/毫升抑制ETEC入侵和减毒顺向引发分泌(gydF4y2Ba图3gydF4y2BaB)。gydF4y2Ba
测试上面的观察是否其他1型菌毛的生物一般,2′的能力fl抑制炎症信号测试在两个额外的1型菌毛gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2BaAIEC(应变LF82)和UPEC(应变CF073)。控制,活动2′fl在T84的入侵检测gydF4y2Ba鼠伤寒沙门氏菌血清型gydF4y2Ba(应变SL1344),独立于1型菌毛是谁的入侵,而不是要求III型分泌系统或Zipper-like或触发输入过程。gydF4y2Ba43gydF4y2Ba2′fl抑制AIEC UPEC入侵T84细胞∼50% (gydF4y2Ba图3gydF4y2BaC, D)和引发生产25%∼∼40%,分别(没有显示)。尽管SL1344入侵被总hmo抑制,它不是被2′fl (gydF4y2Ba图3gydF4y2BaE)。这表明hmo组件除了2′fl可能抑制其他发病机制,但1型菌毛的发病机理是专门被2′fl。gydF4y2Ba
2′fl诱发巨噬细胞迁移抑制因子信号通路抑制炎症gydF4y2Ba
胞内信号变化与2′-FL-induced T84细胞CD14表达变化进行了研究。测量信号分子通过一系列512信号蛋白的抗体。Cy5 / Cy3荧光信号比使用GenePix Pro阵列分析软件进行分析。过滤标准设置为内部正常比率1.3 >或< 0.77基于统计学意义与修正多重比较。gydF4y2Ba44gydF4y2Ba
通过这些标准,2′fl细胞治疗显著调制信号分子(28日gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba)。功能分析的微阵列数据进行了使用集成软件从Metacore (GeneGo,gydF4y2Bahttp://trials.genego.comgydF4y2Ba)。巨噬细胞移动抑制因子(MIF)的子集炎症信号网络表现出2′-FL-induced变化匹配2′-FL-induced抗炎的结果(见图S6在线补充)。抗体微阵列的变化引起的配体2′fl治疗经免疫印迹的有限合伙人/ TLR4信号通路介质:2′fl沮丧的表情CD14和NF-κB iκB的诱导表达时,NF-κB的负调节信号通路(gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba一)TLR4 MyD88表达式并没有改变。gydF4y2Ba图4gydF4y2BaA)。而p38和一种蛋白激酶磷酸化Erk磷酸化减少(增加gydF4y2Ba图4gydF4y2BaA)。细胞因子信号的抑制(soc), 2′fl SOCS2但不是SOCS1或SOCS3的表达增加(gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba)。2′fl增加了磷酸化(激活)的信号传感器和转录激活3 (STAT3),几个soc共享的下游信号分子通路,但不是STAT1 (gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba),免疫印迹的变化强度测量的信号分子所示gydF4y2Ba图4gydF4y2Bab . H4细胞(未成熟的肠上皮细胞模型),2′fl调制相似的信号分子:CD14和NF-κB感应被压抑,而iκB SOCS2表达式和STAT3磷酸化诱导(gydF4y2Ba图4gydF4y2BaC)。因此,2′fl调制相同的未成熟和成熟的肠上皮细胞的信号通路模型。gydF4y2Ba
2′fl抑制AIEC体内感染和炎症gydF4y2Ba
三天的0.25% DSS与链霉素(低剂量)第四天,扰乱老鼠微生物群。AIEC接种感染导致明显的第五天,表现为身体减肥(∼10%)AIEC后3天,4天。2′fl由每天填喂法一次4天前接种预防身体减肥(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaA)。AIEC感染小鼠缩短冒号,但是长度接近正常AIEC接种小鼠使用2′fl (gydF4y2Ba图5gydF4y2BaB)。抗体O83-antigen(表示LPS-positive AIEC LF82)显示更少的殖民在2′fl预防组(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaC)。文化从新鲜粪便(图中未显示)和结肠证实,老鼠在2′fl预防组被接种AIEC殖民少(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaD)。AIEC-induced CD14表达减少结肠隐窝2′fl处理老鼠,(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaE)、少CD14阳性细胞在消化道黏膜(没有显示),和CD14-mRNA水平较低(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaF)。他走时染色AIEC-infected小鼠结肠组织中发现上皮细胞脱落,免疫细胞渗透,和消化道黏膜增生,冒号2′fl预处理小鼠表现出更少的这些炎症的表现(请参见图S7在线补充)。AIEC感染伴随着升高il - 6, IL-17 TNF-α,鼠标粘膜的主要炎性细胞因子,和2′fl预处理抑制这种感应(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaG), IL-1βIFN-γ和il - 10没有显著影响AIEC感染和2′fl(没有显示)。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
Fucosylated半个肠道粘膜的病原体如轮状病毒和目标gydF4y2Ba空肠弯曲杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba45-49gydF4y2BaFucosylation的肠道微生物共生生物还提供锚,和无法生产这些fucosylatedα-1锚,2-fucosyltransferase 2 (FUT2)零non-secretors与炎症性肠病风险升高有关,包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎,1型糖尿病。事实上,肠道FUT2的个体发生,这是由微生物群,为肠道体内平衡是必要的。gydF4y2Ba50gydF4y2Ba的存在2′fl母乳可以修改的微生物群。gydF4y2Ba51gydF4y2Ba
在乳腺,2′fl通过酶合成的岩藻糖转移鸟苷5′-diphosphate-l-fucose FUT2乳糖。gydF4y2Ba52gydF4y2Ba结果α-1,2-linked fucosyllactose 2′fl,gydF4y2Ba53gydF4y2Ba是主要的寡糖的牛奶分泌腺,代表hmo总量的30%。gydF4y2Ba54gydF4y2Ba,gydF4y2Ba55gydF4y2Ba与所有hmo 2′fl不同个体之间和在哺乳的过程中,甚至可能发生在初乳中浓度更高。gydF4y2Ba56gydF4y2Ba
两个强大的生物活性已被归因于2′fl:首先,通过结合丰富的空肠弯曲杆菌,伤寒沙门氏菌,gydF4y2Ba产肠毒素的大肠杆菌gydF4y2Ba幽门螺杆菌和诺瓦克病毒的衣壳2′fl抑制绑定这些病原体宿主受体,义务第一步的发病机理。因此,2′fl减少母乳喂养的婴儿腹泻的风险。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba54gydF4y2Ba,gydF4y2Ba55gydF4y2Ba,gydF4y2Ba57gydF4y2Ba,gydF4y2Ba58gydF4y2Ba第二,2′fl生命起源以前的,膳食碳水化合物由肠粘膜抗消化和吸收;在远端肠道刺激增长的有益微生物群,包括gydF4y2Ba双歧杆菌bifidumgydF4y2Ba。gydF4y2Ba59gydF4y2Ba第三个假设活动是衰减的炎症。hmo的初乳淬火主要免疫通路在人类肠体外成熟gydF4y2Ba,gydF4y2Ba和抑制PAMP-associated刺激。特定通路由个人hmo减毒,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba然而特定免疫调节2′fl没有被描述。gydF4y2Ba
研究在此描述主要炎症通路衰减特别2′fl。有限合伙人的依赖感应入侵造成的言论引发的iec 1型菌毛gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba是被2′fl。2′fl变弱细胞CD14表达有关,从而淬火引发释放。的特异性抑制了其他hmo的生理浓度的能力,包括6′sl, 3′sl, LNFP我和TFiLNO,甚至3-FL位置异构体2′fl,表现出类似的抗炎活动在生理浓度(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaC)。这些结果符合2′fl调制CD14表达要求精确的结构由iec识别。此外,2′fl抑制只有增加引发感染,引起明显的无能2′fl抑制基底引发生产、引发生产ETEC暴露的细胞入侵本身受到抑制。的能力2′fl抑制炎症相关gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba入侵是AIEC-infected老鼠证实。结合之前的观察,半乳糖乳糖专门抑制polyinosinic-polycytidylic段信号通路,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba数据显示,个人低聚糖可以调节不同的炎症通路。特别调制的信号级联2′fl见gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba。治疗iec和2′fl SOCS2和磷酸化STAT3的表达,增加和减毒细胞相关CD14的转录和翻译,从而淬火iec的典型反应引发感染。2′fl同样调节引发感应信号由外生有限合伙人通过相同的变化。gydF4y2Ba
CD14在TLR4识别中起着核心作用的有限合伙人;这三个分子形成一个三方复杂,激活信号通路诱导炎症介质如引发的生产。gydF4y2Ba60gydF4y2Ba,gydF4y2Ba61年gydF4y2BaCD14在膜形式存在(mCD14)和可溶性形式(sCD14),gydF4y2Ba62年gydF4y2Ba每个表格都有多个活动。mCD14 GPI-anchored膜蛋白gydF4y2Ba62年gydF4y2Ba的表达水平和位置改变肠道发育期间和炎性疾病。gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba63年gydF4y2BamCD14是有限合伙人的受体,介导细胞贩运,入侵细菌的吞噬作用和消除等哺乳动物的身体中细胞凋亡。gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba由于mCD14 TLR4受体有限合伙人绑定,减少mCD14表达式,如il - 4和IL-13抗炎。gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba形成mCD14-TLR4复杂诱发走私:mCD14促进LPS-induced TLR4的内吞作用和mCD14 TLR4交通成核内体。gydF4y2Ba66年gydF4y2Ba掩饰的TLR4可能截断炎性反应gydF4y2Ba67年gydF4y2Ba;这将有助于保持TLR4-mediated脉动的炎性反应,而不是长期。低水平的在掩饰的TLR4 mCD14反映其损失,抗炎状态;相反,低TLR4掩饰在炎症mCD14水平将会增加。请注意,mCD14与IBD相关的异常高表达。gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba68年gydF4y2Ba
sCD14自然存在于正常的人类血清,牛奶和细胞培养上清液。gydF4y2Ba60gydF4y2Ba,gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba69年gydF4y2BasCD14可以有两种形式。gydF4y2Ba70年gydF4y2Ba48 kDa sCD14 mCD14是丝氨酸蛋白酶裂解的产物。gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba的56 kDa sCD14 c端序列的结果保留以前谷歌价格指数。gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba71年gydF4y2Ba他们被认为是集体sCD14,这两种形式的相对活动尚不清楚。mCD14更高效的催化剂比sCD14 TLR4信号。内皮细胞表达TLR4但内在CD14-negative;因此循环sCD14发起TLR4炎性信号。gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba不成熟的iec还小CD14表达相对,在成熟的细胞。因此,sCD14在母乳,绑定到有限合伙人婴儿肠道革兰氏阴性细菌的提议是一个“哨兵”分子激活TLR4-mediated炎性信号。gydF4y2Ba72年gydF4y2Ba这些当地的促炎效应相比,循环sCD14展览组织远离炎症的抗炎作用。gydF4y2Ba73年gydF4y2Ba在这些mCD14积极组织,循环sCD14与mCD14竞争,促进TLR4的内在化,从而减少了TLR4应对有限合伙人gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba和限制炎症反应的强度和持续时间。的影响2′fl CD14发生在多个层面:2′fl减少水平的细胞相关CD14 CD14的抑制转录和翻译(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaA、B);2′fl诱发表面mCD14到细胞质内吞作用(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaD);和2′fl增加sCD14的分泌细胞外文化上层清液(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaC)。这些可能导致炎症活动的淬火2′fl。gydF4y2Ba
下游TLR4-LPS-CD14激活几个主要的信号分子被2′调制fl,总结gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba。大多数调解Akt或SOCS2 MIF网络内的途径。磷脂酰肌醇的3-kinase / Akt通路限制LPS激活的信号通路。gydF4y2Ba75年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba76年gydF4y2BapNF-κB和pRaf pAkt块。gydF4y2Ba75年gydF4y2BapRaf促进p-Erk和诱发NF-κB。gydF4y2Ba75年gydF4y2Ba因此,引人注目的upregulation pAkt 2′fl压制活跃和NF-κB,抗炎效应,与实验数据一致。gydF4y2Ba
soc蛋白质是细胞因子信号的负调控。他们通常通过janus激酶激活和STAT通路。gydF4y2Ba77年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba78年gydF4y2BaSOCS2 (gydF4y2Ba图4gydF4y2BaA、C),以及它的上游信号分子p-p38和pSTAT3 (gydF4y2Ba图4gydF4y2BaA、B、gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),是调节2′fl。SOCS2-inhibited信号分子被认为控制增长超过了免疫功能。gydF4y2Ba79年gydF4y2Ba然而,这里所列的数据,2′fl上调SOCS2淬火时引发生产,表明SOCS2可能抑制介质的LPS-induced引发激活。2′fl刺激SOCS2也可以通过信号分子促进成熟不成熟的上皮细胞的增殖(ki - 67)和细胞周期(CDC25C),一个独立的间接机制减弱炎症。这种现象可能在进一步的研究解决。gydF4y2Ba
2′fl细胞相关CD14表达的抑制防止LPS-dependent 1型菌毛gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba入侵而调制对LPS诱导的炎症粘膜表面。这种能力2′fl淬火LPS刺激炎症可能是新生儿的临床意义。相对于成熟的肠道粘膜,更多的TLR4在细胞表面的不成熟的粘膜,这可能与过敏炎症刺激发展中肠展出。gydF4y2Ba42gydF4y2Ba这个过敏创建一个挑战在最初的殖民化,天真的先天免疫系统的微生物。虽然革兰氏阴性(LPS-positive)gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba可能代表一个特别强大的炎症刺激,gydF4y2Ba80年gydF4y2Ba接触外源性内毒素引起iec出生后立即获得TLR宽容。这有助于微生物共生生物和共生的细菌殖民化,允许发展稳定肠道宿主共生gydF4y2Ba81年gydF4y2Ba;不平衡导致失调,NEC的风险增加。gydF4y2Ba82年gydF4y2Ba如果2′fl普遍在大多数母乳是淬火炎症的一个主要因素在这个过渡从胎儿到殖民产后肠粘膜,2′fl应该在大多数IEC模型抑制炎症。gydF4y2Ba
2′fl抑制炎症信号在两个额外的细胞培养IEC模型。HCT8炎性刺激更敏感,更比T84原位iec的生理学。H4线,来自不成熟的肠道,概括许多IEC肠不成熟的特征。预处理的细胞株2′fl诱导阻力ETEC入侵和抑制引发诱导类似于观察T84细胞(S1, S2看到在线补充图和S4)。的能力2′fl抑制AIEC殖民证实体内,测量如下AIEC粪便和结肠低标准培养液。AIEC-infected老鼠,2′fl预处理预防体重损失,并通过镇压CD14表达淬火炎症。AIEC诱导促炎细胞因子水平是阻止2′fl,导致较低的组织病理学炎症评分和其他结肠炎症的迹象(gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
此外,2′fl抑制多个1型菌毛入侵gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba:主模型ETEC应变,UPEC AIEC。1型菌毛gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba是尿的主要病原体每年导致数以百万计的情况下(UPEC)或胃肠病(ETEC)感染,gydF4y2Ba83年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba84年gydF4y2Ba和AIEC与炎症性肠病有关。gydF4y2Ba85 - 88gydF4y2Ba抑制gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba发病2′fl包括母乳喂养和降低疾病风险之间的关联,并提出一种新颖的治疗1型菌毛gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba相关的肠道和泌尿道感染。gydF4y2Ba89年gydF4y2Ba此外,hmo感染沙门氏菌的抑制作用,但不是由2′fl意味着hmo包含其他低聚糖,防止病原体的关键决定因素是不同于1型菌毛。gydF4y2Ba
母乳喂养与减少炎症性传染病的风险有关,和2′fl是主要的母乳组件。2′fl单独抑制促炎引起的信号1型菌毛gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba病原体的入侵(或有限合伙人)通过抑制在iec CD14表达。淬火的炎症2′fl额外的证据表明,hmo组成milk-borne先天免疫系统通过母亲保护婴儿免受环境的侮辱,而婴儿的不成熟的粘膜免疫系统发展和成熟。但这只是一个寡糖和一个通路;2′fl和其他低聚糖的母乳可能影响其他粘膜信号通路,从而导致了婴儿肠道的有序的成熟和殖民。hmo可能代表一个新的类别的预防性和治疗性药物,和2′fl可能是一个早期的临床试验对候选人LPS-mediated炎症。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
作者感谢Paul McCabe帮助编辑手稿。gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
- ↵gydF4y2Ba
补充材料gydF4y2Ba
-
补充数据gydF4y2Ba
仅这个web文件已经由英国医学杂志出版集团从一个电子文件提供的作者(年代)和没有对内容进行编辑。gydF4y2Ba
在这个数据补充文件:gydF4y2Ba
- 数据补充1gydF4y2Ba——在线补充gydF4y2Ba
- 数据补充2gydF4y2Ba——在线数据gydF4y2Ba
- 数据补充3gydF4y2Ba——在线表gydF4y2Ba
脚注gydF4y2Ba
YYH和SBL同样起到了推波助澜的作用。gydF4y2Ba
贡献者gydF4y2BaYYH SBL和DSN设计研究;YYH, SBL、卡片、SL, NTL, YH, SBF和DRH进行实验;YYH SBL和DSN分析数据;YYH DSN写了初稿的手稿和所有作者完成。gydF4y2Ba
资金gydF4y2Ba部分由国家卫生研究院的基金R01HD059140 U01AI075563 P01HD013021和雅培营养。gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2BaDSN Glycosyn拥有股票,这使得母乳寡糖。这是由波士顿大学管理。其他作者没有利益冲突声明。gydF4y2Ba
出处和同行评议gydF4y2Ba不是委托;外部同行评议。gydF4y2Ba