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CARD9通过改变肠道菌群的色氨酸代谢为芳基烃受体配体而影响结肠炎

摘要

宿主和肠道菌群之间复杂的相互作用控制着肠道内稳态,但人们对其了解甚少。本研究揭示了肠道菌群与caspase募集结构域家族成员9 (CARD9),是炎症性肠病(IBD)的易感基因,在对抗微生物的免疫反应中起作用。CARD9通过促进白细胞介素(IL)-22的产生,促进结肠炎的恢复Card9−−/老鼠更容易得结肠炎。微生物群发生了变化Card9−−/小鼠,并从转移菌群Card9−−/对于野生型,无菌接受者增加了他们对结肠炎的易感性。的微生物群Card9−−/小鼠不能将色氨酸代谢成作为芳基烃受体(AHR)配体的代谢物。小鼠接种3乳酸菌能够代谢色氨酸或用AHR激动剂处理的菌株。在IBD患者的菌群中也观察到AHR配体的减少,特别是在IBD患者CARD9与IBD相关的风险等位基因我们的研究结果表明,宿主基因影响肠道菌群的组成和功能,改变微生物代谢物的产生和肠道炎症。

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图1:CARD9参与结肠炎的恢复。
图2:真菌和细菌菌群在Card9−−/老鼠。
图3:菌群转移Card9−−/足以增加小鼠对结肠炎的易感性并减少IL-22的产生。
图4:肠道菌群中色氨酸代谢受损Card9−−/导致AHR激活缺陷和结肠炎恢复。
图5:接种能代谢色氨酸并产生AHR配体的乳酸菌,以AHR依赖的方式减少结肠炎。
图6:IBD患者肠道菌群中色氨酸代谢和AHR激活的降低及其与肠道菌群的关系CARD9基因型。

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参考文献

  1. 席尔瓦,M.J.等人。共生菌群在体内平衡和胃肠道疾病中的多面作用。j . Immunol。Res。2015321241(2015)。

    PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  2. 莫洛德基,N.A.等人。基于系统综述,炎症性肠病的发病率和患病率随时间增加。胃肠病学142, 46 - 54. e42;测验e30(2012)。

    PubMed谷歌学术搜索

  3. IBD的流行病学和危险因素。Nat,启杂志。乙醇。12, 205 - 217(2015)。

    PubMed谷歌学术搜索

  4. 兰尼尔,F.等。继承了CARD9在其他健康的儿童和成人中假丝酵母物种诱发的脑膜脑炎,结肠炎,或两者兼有。j .过敏中国。Immunol。135, 1558 - 1568。e2(2015)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  5. 许,y - m.s.m.等。适配器蛋白CARD9是对细胞内病原体的先天免疫反应所必需的。Immunol Nat。8, 198 - 205(2007)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  6. 古德里奇,H.S.等人。dectin-1在巨噬细胞和树突状细胞中对CARD9的不同使用。j . Immunol。182, 1146 - 1154(2009)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  7. 原,H.等。通过适配器CARMA1和CARD9对itam介导的NF-κB激活的细胞类型特异性调控。j . Immunol。181, 918 - 930(2008)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  8. 索科尔,H.等人。CARD9介导肠上皮细胞恢复,T辅助17反应,并控制小鼠细菌感染。胃肠病学145, 591 - 601(2013)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  9. Darfeuille-Michaud等人。浸润性高流行率大肠杆菌与克罗恩病回肠粘膜相关胃肠病学127, 412 - 421(2004)。

    PubMed谷歌学术搜索

  10. 索科尔,H.等人。Faecalibacterium prausnitzii是克罗恩病患者肠道菌群分析中发现的一种抗炎共生菌。Proc。国家的。学会科学。美国105, 16731 - 16736(2008)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  11. Atarashi, K.等。从人类菌群中合理选择梭状芽胞杆菌菌株的混合物诱导Treg。自然500, 232 - 236(2013)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  12. 泽兰特,t等人。来自微生物群的色氨酸分解产物通过白细胞介素-22参与芳基烃受体并平衡粘膜反应性。免疫力39, 372 - 385(2013)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  13. Rutz, S, Eidenschenk, C. & Ouyang, W. IL-22,不仅仅是TH17细胞因子。Immunol。牧师。252, 116 - 132(2013)。

    PubMed谷歌学术搜索

  14. Sonnenberg, G.F, Fouser, L.A.和Artis, D.边境巡逻:IL-22对屏障表面免疫、炎症和组织稳态的调节。Immunol Nat。12, 383 - 390(2011)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  15. Stelter, C.等。沙门氏菌-诱导的粘膜凝集素RegIII-β杀死竞争肠道菌群。《公共科学图书馆•综合》6e20749(2011)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  16. 德卢卡,A.等人。IL-22定义了一种新的抗真菌耐药性免疫途径。粘膜Immunol。3., 361 - 373(2010)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  17. Ishigame, H.等。白细胞介素(IL)-17A和IL- 17f在宿主防御粘膜上皮细菌感染和过敏反应中的不同作用。免疫力30., 108 - 119(2009)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  18. 吴伟,徐玉梅,毕丽丽,宋阳中,林鑫。CARD9通过调节LyGDI-Rac1复合体促进微生物诱导的活性氧的产生。Immunol Nat。10, 1208 - 1214(2009)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  19. Iliev, I.D.等人。共生真菌和c型凝集素受体dectin-1之间的相互作用影响结肠炎。科学336, 1314 - 1317(2012)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  20. Richard, m.l., Lamas, B, Liguori, G, Hoffmann, T.W. & Sokol, H.肠道真菌菌群:炎症性肠病的阴阳。Inflamm。肠道说。21, 656 - 665(2015)。

    PubMed谷歌学术搜索

  21. Segata, N.等。宏基因组生物标志物的发现和解释。基因组医学杂志。12R60(2011)。

    PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  22. Kim, k等人。白细胞介素-22通过激活MAP3K8促进上皮细胞转化和乳腺肿瘤的发生。致癌作用35, 1352 - 1361(2014)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  23. 安多,A.等。白细胞介素-22,IL-10亚家族的成员,诱导结肠上皮下肌成纤维细胞的炎症反应。胃肠病学129, 969 - 984(2005)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  24. Sabat, R., Ouyang, W. & Wolk, K. IL-22-IL-22R1系统的治疗机会。Nat. Rev.药物发现。1321-38(2014)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  25. 皮克特,G.等。STAT3将肠上皮细胞中的IL-22信号通路与粘膜伤口愈合联系起来。j . Exp。地中海。206, 1465 - 1472(2009)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  26. Spits, H.等人。先天性淋巴样细胞——统一命名的建议。启Immunol Nat。13, 145 - 149(2013)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  27. 钟,k - t - t & Gadupudi, G.S.。过量色氨酸代谢产物在癌症中的可能作用。环绕。摩尔,诱变剂。52, 81 - 104(2011)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  28. Jin, uh - h.h.等。微生物来源的色氨酸代谢物及其芳基碳氢化合物受体依赖的激动剂和拮抗剂活性。摩尔。杂志。85, 777 - 788(2014)。

    PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  29. 李,J.S.等人。AHR通过依赖或独立于Notch的途径驱动肠道ILC22细胞和产后淋巴组织的发育。Immunol Nat。13, 144 - 151(2012)。

    中科院谷歌学术搜索

  30. Zenewicz,洛杉矶等人。IL-22的缺乏会改变结肠菌群的传播性和致结肠性。j . Immunol。190, 5306 - 5312(2013)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  31. 乔斯汀斯等人。宿主-微生物相互作用形成了炎症性肠病的遗传结构。自然491, 119 - 124(2012)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  32. 威科夫,W.R.等人。代谢组学分析显示肠道菌群对哺乳动物血液代谢产物有很大影响。Proc。国家的。学会科学。美国106, 3698 - 3703(2009)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  33. Behnsen, J.等。细胞因子IL-22通过抑制相关共生菌促进病原体定植。免疫力40, 262 - 273(2014)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  34. 林丽,徐旭。内生植物生产吲哚-3-乙酸的研究链霉菌属sp En-1从药用植物中分离得到。咕咕叫。Microbiol。67, 209 - 217(2013)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  35. 原,H.等。适配器蛋白CARD9是通过itam相关受体和toll样受体激活髓样细胞所必需的。Immunol Nat。8, 619 - 629(2007)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  36. Suau, A.等。对复杂群落中编码16S rRNA的基因的直接分析揭示了人类肠道中许多新的分子物种。达成。环绕。Microbiol。65, 4799 - 4807(1999)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  37. 托马斯等人。在常规化过程中,primo定殖与结肠上皮成熟相关。美国实验生物学学会联合会J。27, 645 - 655(2013)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  38. 宏基因组数据集的质量控制和预处理。生物信息学27, 863 - 864(2011)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  39. FLASH:短读的快速长度调整以改善基因组组装。生物信息学27, 2957 - 2963(2011)。

    谷歌学术搜索

  40. 卡波拉索,J.G.等。QIIME允许对高通量群落测序数据进行分析。Nat方法。7, 335 - 336(2010)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  41. 埃德加,r。c。搜索和聚类的数量级比BLAST快。生物信息学26, 2460 - 2461(2010)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  42. 麦克唐纳等人。一种改进的绿基因分类学,具有明确的等级,用于细菌和古细菌的生态和进化分析。ISME J。6, 610 - 618(2012)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  43. Kõljalg, U.等。建立真菌序列鉴定的统一范式。摩尔。生态。22, 5271 - 5277(2013)。

    PubMed谷歌学术搜索

  44. Thioulouse, J., Chessel, D., Dolédec, S. & Olivier, J. ADE-4:多变量分析和图形显示软件。Stat。第一版。7, 75 - 83(1997)。

    谷歌学术搜索

  45. Bolstad, b.m., Irizarry, r.a., Astrand, M. & Speed, T.P.基于方差和偏差的高密度寡核苷酸阵列数据归一化方法的比较。生物信息学19, 185 - 193(2003)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  46. 微阵列实验中评估差异表达的线性模型和经验贝叶斯方法。Stat .。麝猫。摩尔。杂志。3.e3(2004)。

    谷歌学术搜索

  47. 黄伟,谢尔曼,B.T., Lempicki, R.A.利用DAVID生物信息学资源对大型基因表进行系统和综合分析。Protoc Nat。444-57(2009)。

    中科院谷歌学术搜索

  48. 黄伟,谢尔曼,B.T.,莱皮基,R.A.生物信息学丰富工具:通向大型基因列表综合功能分析的路径。核酸Res。371-13(2009)。

    谷歌学术搜索

  49. 赵,B.等。常见的商业和消费产品含有芳基烃(二恶英)受体的激活剂。《公共科学图书馆•综合》8e56860(2013)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  50. 何国强,赵斌,李晓明,陈晓明。轮胎提取物中苯并噻唑衍生物和多环芳烃作为芳基烃受体激动剂的鉴定。环绕。Toxicol。化学。30., 1915 - 1925(2011)。

    中科院PubMed公共医学中心谷歌学术搜索

  51. 高,x,等。氯甲酸乙酯衍生气相色谱-质谱联用分析人粪便水中的代谢物。肛交。物化学。393, 163 - 175(2009)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

  52. Maneglier等人。高效液相色谱库仑法同时测定人血浆和培养细胞上清中基纶氨酸和色氨酸。中国。化学。50, 2166 - 2168(2004)。

    中科院PubMed谷歌学术搜索

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确认

我们感谢ANAXEM无菌平台的成员、INRA动物设施的成员和圣安东尼医院动物设施的T. Ledent在老鼠护理方面提供的协助;来自CRB GADIE核心设施的M. Moroldo和J. Lecardonnel,为执行微阵列分析提供技术援助;S. Dumont在组织和免疫化学方面提供技术帮助;C. Aubry、N.M. Breyner、F. Chain、S. Le Guin、C. Cherbuy、N. Lapaque和D. Skurnik进行了富有成效的讨论和技术帮助。我们也感谢E. Drouet和Unité de Recherche Clinique de l'Est paris临床研究助理团队在获得IBD患者样本方面的帮助。Ido1−−/而且Il22−−/小鼠分别由S. Taleb (INSERM Unit 970)和B. Ryffel (CNRS, UMR7355)提供。h1l1.1 . c2细胞系由M.S.丹尼森(加州大学戴维斯分校)提供。资金由2012年ATIP-Avenir Equipe (H.S.)、2013年INSERM-ITMO SP (H.S.)和2012年ECCO赠款(H.S.)提供。

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作者

贡献

b.l., M.L.R和H.S.构思并设计了这项研究,进行了数据分析,并撰写了手稿;B.L.设计和进行了所有实验,除非另有说明;V.L.设计并实施了AHR活性实验;g.d.c.、c.b.、s.j.、t.w.h.、J.M.N、l.b Brot、f.m.和m.l.m.提供了技术帮助在体外而且在活的有机体内实验;hp - p.p.进行了生物信息学研究并分析了微阵列实验;j.m.l.进行并分析了高效液相色谱实验;S.T.提供了材料Ido1−−/并对实验结果进行了讨论;A.C.-M。b。r。提供了来自Il22−−/并对实验结果进行了讨论;临睡时,李鸿源I.N.-L。,A.B., L. Beaugerie, and P.S. provided data and samples for the patients with IBD; B.L., M.L.R., R.J.X., P.L., and H.S. discussed the experiments and results.

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作者声明没有竞争的经济利益。

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喇嘛,B,理查德,M,勒杜克,V。et al。CARD9通过改变肠道菌群的色氨酸代谢为芳基烃受体配体而影响结肠炎。Nat地中海22, 598 - 605(2016)。https://doi.org/10.1038/nm.4102

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