条文本gydF4y2Ba

原文gydF4y2Ba
连接失调,胆汁酸dysmetabolism炎性肠道疾病和肠道炎症gydF4y2Ba
  1. 亨利DubocgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  2. 西尔维RajcagydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  3. 多米尼克•RainteaugydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  4. 大卫BenarousgydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  5. Marie-Anne MaubertgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  6. Elodie凯尔万gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  7. 吉乃特托马斯gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  8. 薇罗尼卡不停gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  9. Lydie亨伯特gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  10. Guillaume DesprasgydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  11. 尚塔尔BridonneaugydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  12. 法比安DumetzgydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  13. jean - pierre烧烤gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  14. Joelle MasliahgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  15. Laurent BeaugeriegydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  16. 雅克CosnesgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  17. 奥利弗ChazouilleresgydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  18. 拉乌尔PoupongydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  19. 克劳德狼gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  20. 里锤gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  21. 菲利普LangellagydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  22. 日尔曼TrugnangydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  23. 哈利科尔gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  24. 菲利普SeksikgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba
  1. 1gydF4y2BaUMR INSERM话务量U 1057年7203年,巴黎,法国gydF4y2Ba
  2. 2gydF4y2BaUMR 7203 Laboratoire des生物分子,高等师范学院巴黎,法国gydF4y2Ba
  3. 3gydF4y2Ba友谊医院部门de Gastro-enterologie等营养,圣安东尼,AP-HP,巴黎,法国gydF4y2Ba
  4. 4gydF4y2Ba友谊医院部门de Biochimie B LCBGM,圣安东尼AP-HP,巴黎,法国gydF4y2Ba
  5. 5gydF4y2BaMu-Tis,巴黎,法国gydF4y2Ba
  6. 6gydF4y2Ba云母、MICALIS研究所、国家科学研究所Agronomique (INRA),法国案例gydF4y2Ba
  7. 7gydF4y2Ba采用顶级d 'Hepatologie中心国家de参考des疾病Inflammatoires des Voies Biliaires,友谊医院圣安东尼,AP-HP,巴黎,法国gydF4y2Ba
  1. 对应到gydF4y2Ba教授菲利普·Seksik服务de Gastroenterologie等营养,友谊医院St-Antoine, 184街郊区St-Antoine, 75571年巴黎Cedex 12日法国;gydF4y2Baphilippe.seksik在{}sat.aphp.frgydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

客观的gydF4y2Ba肠道微生物群开始新陈代谢胆汁酸(BA)。失调已经被报道在炎症性肠病(IBD),我们的目标是调查的影响IBD-associated失调对英航的新陈代谢及其影响上皮细胞炎症反应。gydF4y2Ba

设计gydF4y2Ba粪便和血清英航利率,表示为一个英航总额的比例,是评估高性能液相色谱串联质谱在结肠炎症性肠病病人(42)和健康受试者(29)。粪便微生物群组成进行定量实时PCR。集群使用英航概要文件和微生物群组成,形成团体之间产生的排序模型。粪便英航的概要文件在无菌和传统的老鼠相比。英航直接酶活动的生物转化以粪便。英航对炎症反应的影响研究在体外使用Caco-2 IL-1β细胞刺激。gydF4y2Ba

结果gydF4y2BaIBD-associated失调显著特征就是减少之间的比率gydF4y2BaFaecalibacterium prausntiziigydF4y2Ba和gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba。IBD Faecal-conjugated英航率明显高于在活跃,而次要的BA率显著降低。有趣的是,活跃的IBD患者表现出更高水平的粪便3-OH-sulphated英航。早期解离、转换和desulphation活动的微生物群在IBD患者受损。体外,二级英航发挥抗炎作用,但二次硫化BAs废除他们的抗炎作用。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba受损的微生物群酶活性在IBD-associated失调导致腔的BA池中修改作文。英航转换改变肠道内腔可以擦掉一些英航物种的抗炎作用肠道上皮细胞,并可能参与炎症性肠病的慢性炎症循环。gydF4y2Ba

  • 炎症性肠病gydF4y2Ba
  • 胆汁酸gydF4y2Ba
  • 肠道微生物gydF4y2Ba
  • 炎症机制gydF4y2Ba

来自Altmetric.com的统计gydF4y2Ba

请求的权限gydF4y2Ba

如果你想重用任何或所有本文的请使用下面的链接,这将带你到版权税计算中心的RightsLink服务。你将能够获得快速的价格和即时允许重用内容在许多不同的方式。gydF4y2Ba

本研究的意义gydF4y2Ba

已知在这个问题上是什么gydF4y2Ba

  • 微生物群对肠道内稳态的影响。gydF4y2Ba

  • 失调参与炎症性肠病(IBD)病理生理学。gydF4y2Ba

  • 胆汁酸代谢(BAs)肠道微生物群活动的依赖。gydF4y2Ba

  • BAs对巨噬细胞产生抗炎的影响。gydF4y2Ba

有什么新发现吗gydF4y2Ba

  • 粪便dysmetabolism BAs在炎症性肠病。gydF4y2Ba

  • 这dysmetabolism与IBD-associated失调。gydF4y2Ba

  • 高硫酸化BAs是IBD患者的粪便中发现。gydF4y2Ba

  • Dysmetabolism BAs可能影响炎症性循环在IBD。gydF4y2Ba

它会如何影响临床实践在可预见的未来吗?gydF4y2Ba

  • BAs dysmetabolism可以作为代孕IBD的标志。gydF4y2Ba

  • 调制的肠道微生物群和/或BAs内容可能对IBD临床过程的影响。gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)的两个主要和炎症性肠病(IBD)的特点是慢性复发性胃肠道炎症。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba虽然他们的发病机理仍令人困惑,它被认为涉及到不适当的和正在进行的粘膜免疫系统的激活由肠道菌群的存在。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba人类的肠道微生物群代表了细胞密度最高(10gydF4y2Ba13gydF4y2Ba-10年gydF4y2Ba14gydF4y2Ba微生物)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba记录在任何生态系统。两个类群,拟杆菌门和壁厚菌门,主宰人类肠道微生物群的生物多样性。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba肠道微生物群发挥生理功能用于人类宿主,人类代谢是微生物和人类属性的结果。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba然而,偏差从肠道微生物平衡,或“失调”,一再报道在IBD和可能影响宿主代谢。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba

收敛IBD的数据指出,生态失调的特点是受限制的生物多样性,时间不稳定gydF4y2Ba8gydF4y2Ba和减少细菌壁厚菌门的门。gydF4y2Ba9gydF4y2Ba厚壁菌门、gydF4y2BaFaecalibacterium prausnitziigydF4y2Ba似乎在IBD患者特别不足。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10 - 12gydF4y2Ba在肠道内腔,酶反应由肠道细菌负责胆汁酸(BA)生物转化。英航是由肝脏合成为其主要形式,即胆酸(CA)和鹅去氧胆酸(CDCA),然后用甘氨酸或牛磺酸结合氨基酸通过胆汁排泄管道。英航的分泌进入肠道后腔在消化过程中,微生物群执行两个酶促反应。早期解离牛磺酸和甘氨酸的BA水解酶gydF4y2Ba13gydF4y2Ba是之前的初步步骤hydroxysteroid脱氢(转换),导致二次BAs的生产。gydF4y2Ba14gydF4y2Ba主动重吸收的共轭BAs回肠末端由特定运输许可的回归BAs通过门脉循环到肝脏。在肝脏,免费英航reconjugated牛磺酸和甘氨酸之前分泌进入胆道和肠道流明。这个代谢循环构成了英航的肝肠循环。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba因此,IBD-associated失调可能诱发英航dysmetabolism并影响肠道内稳态。gydF4y2Ba

除了著名的脂质吸收和代谢功能胆固醇体内平衡,BAs还作为信号分子调节自己的生物合成,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba并参与肠道粘膜防御通过自己的抗菌性能。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba这表明BA dysmetabolism有可能极大地影响IBD的课程和/或表型。的确,BAs一再显示抗炎分子能够减少促炎细胞因子的合成,像TNF-α在单核细胞和巨噬细胞,通过NF-κB抑制。gydF4y2Ba19日至22日gydF4y2Ba

出于这个原因,我们提出IBD-associated失调可能会导致英航dysmetabolism,因此,肠道炎症。在这项研究中,我们调查纯粹结肠炎症性肠病的患者,观察IBD-associated失调和英航的失衡概要文件在血清和粪便。这些结果支持这一观点,英航dysmetabolism IBD相关的肠道微生物群的损失函数与失调有关。此外,在体外实验表明,这种不平衡在BAs可能发挥作用在IBD的慢性炎症。gydF4y2Ba

方法gydF4y2Ba

病人和样品gydF4y2Ba

血液(5毫升)和粪便样本收集来自42个IBD患者(12 CD, 30 UC)检测到(n = 23)和缓解(n = 19)。炎症性肠病的诊断是由临床、放射学、内镜和组织学标准。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba所有IBD患者完全没有回肠结肠疾病介入,根据《蒙特利尔分类系统。gydF4y2Ba24gydF4y2BaCD活动被定义为一个Harvey-Bradshaw指数≥4分,gydF4y2Ba25gydF4y2Ba和积极的加州大学被定义为一种Powell-Tuck指数> 4。gydF4y2Ba26gydF4y2Ba患者回肠参与,或与胆道或肝脏并发症,被排除在研究之外。gydF4y2Ba

没有一个研究参与者被抗生素或清肠产品用于入学前至少3个月。病人的特点提出了gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba。空腹血样离心机(400×gydF4y2BaggydF4y2Ba10分钟4°C)和血清是储存在−80°C进行进一步分析。整个凳子都被收集在无菌盒,马上看,0.2 g整除冻结在−80°C进行进一步分析。控制血液和粪便样本来自29名健康受试者(HS)使用相同的协议。为所有参与者获得知情同意,这项研究是经当地伦理委员会批准(2005年1月25日)。gydF4y2Ba

表1gydF4y2Ba

研究对象的特性gydF4y2Ba

胆汁酸的概要文件gydF4y2Ba

化学药品和试剂gydF4y2Ba

所有化学品和溶剂纯度最高的可用。CA,脱氧胆酸(DCA)、CDCA熊去氧胆酸(UDCA),石胆酸(LCA), hyocholic酸和相应的glyco——tauro-derivatives获得Sigma-Aldrich (Saint-Quentin-Fallavier、法国)。3-sulphate衍生品是一个慷慨的礼物J博士Goto(新泻大学制药和应用生命科学、新泻、日本)和23-nor-5β-cholanoic acid-3α,12α-diol从Steraloids购买公司(美国罗德岛新港)。因为3-sulpholithocholic酸不是商业化,它是合成在我们实验室(实体、巴黎)使用先前描述的方法,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba并进一步以核磁共振和质谱。醋酸、碳酸铵和乙酸铵也从Sigma-Aldrich购买(Saint-Quentin-Fallavier)。gydF4y2Ba

标准的解决方案gydF4y2Ba

在甲醇标准股票的解决方案准备1毫克/毫升的浓度并存储在一个密封的容器−20°C。股票的解决方案是汇集和稀释获得mixed-calibration英航的解决方案,从31.3µg /毫升到31.3 ng / ml。gydF4y2Ba

样品制备gydF4y2Ba

两毫升内部标准溶液(23-nor-5β-cholanoic acid-3α,12α-diol 1毫克/毫升)被添加到血清(500µl)或0.1克粪便lyophilised样品使用热莎凡特Speedvac (SPD 111 v)耦合到一个冷却蒸汽陷阱(RTV400)。结合蛋白的BAs公布的0.4碳酸铵的浓度4毫升碳酸铵/ 1毫升的样品,和孵化30分钟60°C。粪便样品,2毫升氢氧化钠(0.1)添加和孵化前1 h 60°C的4毫升的水。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba解决方案是由两个30年代运行在一个单一化Ultra-Turrax分散剂(IMLAB、里尔、法国)。事前分析清理过程是通过离心(20×000gydF4y2BaggydF4y2Ba20分钟)之后,使用反相固相萃取硅墨盒。这些反相Chromabond C18墨盒(100毫克;Macherey-Nagel Duren、德国)的先决条件是用5毫升的甲醇和5毫升的水。样本然后装到墨盒,随后使用真空歧管洗脱步骤处理。墨盒是用水冲洗(20毫升),其次是己烷(10毫升),然后用水清洗一次(20毫升)。收集的BAs终于筛选了和甲醇洗出液。甲醇蒸发下氮在50°C,和甲醇的残留于150年resuspendedμl 5µl的注入高效液相色谱串联质谱(HPLC MS / MS)系统。gydF4y2Ba

高效液相色谱MS / MS分析gydF4y2Ba

高效液相色谱的MS / MS分析,BAs的分离极性的函数实现了使用一个分析列(II C18顶峰,Restek,丽丝,法国;250毫米×3.2毫米(L×ID), 5µm二氧化硅粒子(Restek))安装在一个高效液相色谱二元泵(安捷伦1100年,安捷伦科技法国,厚重的,法国)。的传输线autosampler(安捷伦)和列维持在35°C。0.3 - -0.5毫升/分钟的流量增加时,洗脱协议。流动相是由醋酸铵的混合物(15毫米,pH值5.3)和甲醇。高效液相色谱是耦合的系列涡轮ion-spray源串联质谱仪(应用生物系统公司/ MDS SCIEX QTRAP 2000年,康科德,安大略省,加拿大)。电喷雾电离作用表现在消极的模式,以氮为nebuliser气体。蒸发气体的温度设定在400°C。ion-spray, declustering和入口势−4500 V, 60 V和−−10 V,分别。Collision-induced离解Q2碰撞是实现细胞在不同电压电位,根据共轭,MS / MS检测操作的单位/单位分辨率multiple-reaction-monitoring (MRM)模式。 The dwell time of the ion trap was set at 70 ms for each transition. Data were acquired using Analyst V.1.4.2 software.

MRM低碰撞能量集中在过渡反应前体离子产品离子后牛磺酸的乳沟,甘氨酸和硫酸盐碎片。glycine-conjugated BAs, m / z 432年,448年和464年被选为前体离子,和m / z 74被选为离子的产品。taurine-conjugated BAs, m / z 482年,498年和514年被选为前体离子,和m / z 80被选为离子的产品。sulpho-conjuguated BAs的HSO汽车贸易公司gydF4y2Ba4gydF4y2Ba硫酸阴离子硫酸(m / z 97)的一部分被选为离子的产品。对非结合的BAs m / z 375年,391年和407年被选为前体和产品离子,没有碎片可以被识别时所使用的低碰撞能量。此外,m / z 377被选为内部标准(23-nor-5β-cholanoic acid-3α,12α-diol)。英航定量的表示为每个特定的百分比BA (±SEM)总BAs的经过校准的方法,重混合物和正常化相对于内部标准(nordeoxycholic酸)。gydF4y2Ba

细菌的粪便样品的分析gydF4y2Ba

从200毫克的粪便DNA提取gydF4y2Ba9gydF4y2Ba和实时qPCR如前所述。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba短暂,qPCR thermocycler (Stratagene Mx3000P,拉霍亚,加利福尼亚,美国)被用来量化的总细菌和微生物群的占主导地位的细菌群体使用96孔板格式SYBR绿色PCR反应混合液(2 x)。每个反应是在重复执行的最后一卷25µl 0.2 -µm最后每个引物的浓度,和10µl适当稀释的DNA样本。在95°C放大进行了10分钟,变性的DNA聚合酶激活AmpliTaq黄金,紧随其后的是40周期在95°C 30年代和60°C为1分钟。增加了分离步骤,分离曲线进行分析确认身份和富达SYBR放大的绿色产品。实时特有的16 s rRNA-targeted引物用于本研究从MWG购买生物技术公司(Ebersberg,德国)。描述了使用的引物序列。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba考虑含水量的差异之间的粪便样本,每个粪便样本的数据是正常的。gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba为每个特定的主导和下属音水平观察细菌人口减去所有细菌的内容,和结果表示为日志10每克粪便细菌的数量。gydF4y2Ba

Caco-2细胞实验gydF4y2Ba

人类结肠癌细胞系Caco-2,从欧洲的细胞培养(英国威尔特郡),在12 -或24-well文化板块培养DMEM(表达载体SARL, Cergy Pontoise,法国),补充heat-inactivated 20%胎牛血清(FCS)和1%的非必需氨基酸(表达载体),在10%的二氧化碳37°C /空气气氛。文化媒体每天都改变了。实验开始后20和21天播种(以前是分化的早期阶段,对应的上隐窝下绒毛阶段分化)。培养基改为DMEM + 10% FCS前12 h英航的挑战。在tgydF4y2Ba0gydF4y2Ba,白介素(IL)的细胞补充1β和英航几个物种(CA、CDCA DCA, LCA和LCA-3S)浓度增加(从500年100µMµM)。6 h孵化后,上层清液被引发的测定(炎症反应),与萃取高效液相色谱MS / MS英航识别。细胞被洗了,刮成裂解缓冲(磷酸缓冲盐+ 1% Triton x - 100)的蛋白质测定,并引发了总细胞蛋白含量。ELISA试验执行(DuoSet、研发系统、明尼阿波利斯,明尼苏达州,美国)。所有的实验都是在重复执行。gydF4y2Ba

英航测量粪便微生物群的生物转化活动gydF4y2Ba

10毫克的lyophilised凳子于200年制成冻干µl均化前4°C的水。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba纯BA(美国加州LCA-3S, GUDCA)解决方案单独添加最后一个5毫米和混合的浓度与每个凳子匀浆在37°C。对于每一个样本,实验暂停在不同时间点(0分钟、30分钟、180分钟和12小时)使用三个步骤:(1)增加100µl 0.2 N氢氧化钠,(2)震动和(3)增加1毫升的水4°C。后离心20分钟(10 000 RPM), LCA, UDCA和DCA LCA-3S测量,分别GUDCA和CA-supplemented凳子匀浆。英航提取后进行适当的协议。直接酶活动是在每个实验中发现的LCA, UDCA和DCA。BA浓度估计的曲线下面积(AUC)的高效液相色谱MS / MS英航概要文件和报告的意思是英航在每个实验。结果表示在每分英航。gydF4y2Ba

无菌小鼠和传统gydF4y2Ba

无菌和无菌的10 - 12个月大的雄性老鼠(摘要:母鸡)从无菌获得rodent-breeding MICALIS单位的设施(案例、法国)。在整个研究中,里面的动物保持灵活的薄膜光电隔离器(Getinge-La Calhene,溜冰,法国)在标准macrolon笼子(5 /老鼠笼)与无菌木屑床上用品。动物被赋予自由进入热压处理过的自来水和标准颗粒饮食(Augy R03-40,动物食品科学与工程,法国),消毒通过γ辐照45 kGy的(IBA Meridis, Fleurus,比利时)。光电隔离器是维护受控条件下的光(0730 h - 1930 h)、温度(20°C-22°C)和湿度(45% - -55%)。摘要:母鸡无菌鼠收到0.5毫升的1/100稀释粪便从传统2天的小鼠胃强饲法。3周后细菌稳定性(时间),他们的粪便样本进行了研究。所有程序都执行按照欧洲实验室动物保健和使用指南。gydF4y2Ba

统计分析gydF4y2Ba

统计分析的显著差异进行学生t测试未配对的数据,在适当的时候和Wilcoxon的非参数测试。定性数据比较使用χ群体内部gydF4y2Ba2gydF4y2Ba测试。鉴别的疾病表型(活跃的IBD,炎症性肠病缓解和HS)基于粪便微生物群组成,和粪便英航概要文件被执行。使用概率函数的类。得分函数之间的五个学习计划被训练和测试从最大化AUC的分类任务。我们使用31分7倍交叉验证测试的准确性和AUC。排名能力终于AUC的评估。的属性子集评价每一个学习计划。特征子集选择,我们使用一个典型的迭代搜索技术寻找低维投影数据的AUC分数高。所有计算都使用Weka执行3-7-5开源软件(gydF4y2Bahttp://www.cs.waikato.ac.nz/ ml / weka / index . htmlgydF4y2Ba怀卡托大学)。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

失调在炎症性肠病gydF4y2Ba

粪便微生物群组成可供所有的主题,并提出了gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba在IBD患者在缓解期,失调的特点是减少细菌壁厚菌门的门(即显著降低gydF4y2Ba球菌样的梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba,gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba和gydF4y2BaF prausnitziigydF4y2Ba在物种水平上)。在耀斑,失调的特点是更深刻的降低细菌壁厚菌门的门,和增加gydF4y2Ba乳酸菌gydF4y2Ba和肠杆菌(gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba在物种水平上)。然而,CD和UC患者之间没有显著差异在耀斑和缓解(gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

表2gydF4y2Ba

微生物组成IBD患者和健康者(HS)gydF4y2Ba

使用的比率gydF4y2BaF prausnitziigydF4y2Ba和gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba失调的标志,减少失调在IBD患者,降低是更重要的在活跃的炎症性肠病(gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

图1gydF4y2Ba

之间的比例gydF4y2BaFaecalibacterium prausntiziigydF4y2Ba和gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba患者炎性肠道疾病(在缓解和活动性疾病)与健康受试者。值表示为一个比±扫描电镜;* p < 0.0001。所有细菌结果由log10 qPCR表示为代表的价值。日志的数量比例计算gydF4y2BaFaecalibacterium prausnitziigydF4y2Ba-日志的数量gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

英航的Dysmetabolism IBD患者的粪便gydF4y2Ba

总粪便BA浓度相似IBD和海关之间(见在线补充文件S1)。共轭BAs IBD患者增加的比例与商品相比,所示gydF4y2Ba图2gydF4y2Bad . IBD患者二级BAs的比例减少,特别是在耀斑,代表gydF4y2Ba图2gydF4y2Bab。此外,一个更高比例的3-OH-sulphated英航IBD患者的粪便中发现了活跃与IBD患者在缓解期和HS (gydF4y2Ba图2gydF4y2BaF)。最后,我们还看了BA浓度血清,没有观察到任何IBD和HS的区别除了二级BA (gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba)。实际上,协会正常总BA浓度减少在二级英航在IBD患者的血清水平表明,这种减少的结果是一个腔的细菌英航代谢受损。小学和总BAs血清水平在正常范围内,确认没有胆汁郁积的研究对象。总之,这些结果表明,炎症性肠病病人表现出有缺陷的英航肠道代谢。gydF4y2Ba

图2gydF4y2Ba

比例的粪便和血清胆汁酸(BA)在健康受试者和炎性肠道疾病患者(在缓解和活动性疾病):二级学位血清粪便(A)和(B);共轭英航在血清(C)和粪便(D);硫酸化英航在血清(E)和粪便(F)。值表示为总额的%±SEM英航;* * * p = 0.03, p = 0.02, p * * *gydF4y2Ba=gydF4y2Ba0.0004。gydF4y2Ba

英航的新陈代谢在肠道微生物群在很大程度上是由于酶的活动,我们占英航和微生物群资料类概率函数的三维图。我们能够辨别商品从活跃的IBD患者和IBD患者在缓解期(gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba)。模型描述(测试和性能)补充文件中每个属性数据集的S2。gydF4y2Ba

图3gydF4y2Ba

歧视的疾病表型基于粪便微生物群组成和粪便胆汁酸概要文件。健康受试者:白点;活跃和炎症性肠病(IBD):黑色圆点;在缓解炎症性肠病:灰色的点。类使用了概率函数。评分功能训练和测试从一个分类任务对最大化AUC (S1)。gydF4y2Ba

失调导致英航dysmetabolismgydF4y2Ba

我们探索了失调和BA dysmetabolism之间的直接连接。我们选择了一个极端的动物条件确认肠道微生物群的主要作用在塑造英航粪便概要文件。因此,我们比较了粪便英航概要文件在无菌和传统的老鼠。前表现出几乎检测不到二级BAs(1.8±0.2%相对于总BA)与后者相比,老鼠(88±1.7%;p = 0.049)。此外,无菌鼠表现出更高比例的共轭BAs(分别为86.8±0.8%和2.5±0.2%;3-OH-sulphated英航p = 0.049)和(11.7±0.9%和1.8±0.3%,分别;p = 0.049),比传统的老鼠。这些结果强调微生物群的作用在早期解离和脱羟基,在BA desulphation (gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

图4gydF4y2Ba

在无菌和传统老鼠的粪便胆汁酸成分根据液相色谱MS / MS (E)值表示为总额的%±SEM粪便胆汁酸;* p = 0.05。gydF4y2Ba

最后,我们评估了英航生物转化直接诱导肠道微生物群的IBD患者和海关。正如所料,肠道微生物群的商品能够有效地deconjugate,转换和desulphate BAs。然而,这些代谢功能受损的肠道微生物群IBD患者,特别是在耀斑(gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

图5gydF4y2Ba

胆汁酸早期解离(A)、转换(B)和desulphation (C)引起的肠道微生物群的活跃和炎症性肠病(IBD),炎症性肠病缓解和健康受试者。值表示为任意单位±SEM。gydF4y2Ba

英航dysmetabolism功能的影响gydF4y2Ba

探索的潜在后果英航dysmetabolism上皮炎症反应,我们使用Caco-2肠道上皮细胞模型。几种类型的BAs的影响被测试了IL-1β-induced引发分泌。主要BAs (CA和CDCA)没有影响,而二级BAs (DCA和LCA)抑制IL-1β-induced引发分泌。剂量反应关系的观察与LCA,没有引发分泌500µM LCA的浓度。此外,硫酸化的LCA废除这种抗炎效果(gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba)。我们检查,细胞毒性相关的抑制作用并不是通过执行一个乳酸脱氢酶(LDH)测定,提出了S3补充文件。总的来说,这些结果表明BA dysmetabolism IBD可以参与上皮炎症反应的增强。gydF4y2Ba

图6gydF4y2Ba

白介素8 (IL)由Caco-2细胞分泌IL-1β刺激后,以ELISA: (A)实验小学(胆酸和鹅去氧胆酸)和二级(脱氧胆酸和石胆酸(LCA))胆汁酸:和(B)实验与硫酸化和non-sulphated雷伯氏先天性黑内障。值代表引发/总蛋白(pg / ml)数量在媒体后6 h。gydF4y2Ba

讨论gydF4y2Ba

在这里,我们调查了肠道微生物群之间的联系和英航在IBD的新陈代谢。我们证明IBD-associated失调导致受损英航代谢的特点是有缺陷的早期解离,转换和desulphation。此外,我们表明,IBD-associated英航dysmetabolism肠道内腔可能增强肠道上皮炎症反应,因此,加重炎症性肠病。gydF4y2Ba

我们第一次评估粪便和血液英航概要文件在IBD患者和健康对照组。尽管患者不是性别匹配,炎症性肠病和健康对照组之间无显著差异(p > 0.2)。创建一个同质组患者,入选标准是严格的。我们排除了肝功能异常或已知的肝脏疾病患者避免基底扰动英航生物合成,这可能是观察的例子,在淤胆型疾病,如原发性硬化性胆管炎(通常与IBD相关)。gydF4y2Ba33gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba作为末端回肠是英航的网站再吸收,gydF4y2Ba35-37gydF4y2BaCD患者回肠参与原则也被排除在外。系统搜索相关英航吸收不良应该是有趣的,但是是不可能的,因为无论是scintigraphic还是血液诊断测试在法国。我们病人well-phenotyped患者,选择从全球已知数据库(安东尼MICISTA医院,法国巴黎)。然而,我们不能排除这种可能性,被动英航结肠扩散导致的改变英航在结肠炎症性肠病病人。保护肠道微生物群的完整性,包括所有的病人必须免费抗生素在抽样前3个月。gydF4y2Ba38gydF4y2Ba,gydF4y2Ba39gydF4y2Ba因此,谨慎IBD患者和海关登记,我们使用先进的质谱(HPLC MS / MS)测定分子种类的BAs从粪便的内容。在检查这些数据和粪便微生物群组成,我们生成一个假设连接IBD-associated失调,英航新陈代谢。gydF4y2Ba

然后我们进行了几个实验支持肠道微生物群和BA生物转化之间的直接连接。早期解离和脱羟基BAs取决于人类肠道微生物群的活动。减少bacteria-bearing胆汁盐水解酶可能参与活动的增加共轭BAs剩余的粪便。虽然不能排除全球减少肠道微生物群的作用,我们的研究结果清楚地表明,细菌总数的减少主要是由于缺乏在厚壁菌门。在所有肠道的细菌,厚壁菌门和拟杆菌门是最强有力的deconjugating细菌。gydF4y2Ba40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba41gydF4y2Ba因此,减少non-conjugated和二级BAs可能被视为一个可靠的标志IBD-associated失调。虽然与英航早期解离酶发现冗余测量粪便样本IBD患者的代谢活动证明受损的功能,特别是在耀斑。体内英航转换取决于许多菌株形成代谢链,gydF4y2Ba42gydF4y2Ba和英航早期解离代表一个英航生物转化途径的限制步骤。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba43gydF4y2Ba无菌鼠实验强调的损失函数在IBD患者证明增加在初级,共轭和硫酸化英航。gydF4y2Ba

本协议适用于粪便样本,以及高效液相色谱MS / MSgydF4y2Ba44gydF4y2Ba,gydF4y2Ba45gydF4y2Ba用高分辨率能够区分物种,量化3-OH-sulphated英航。在血清中,没有差别的3-OH-sulphated BA浓度之间的病人和控制。这可能是由于快速尿硫酸化英航结关。然而,考虑到肠道流明是3-OH-sulphated英航的来源,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba47gydF4y2Ba这些结果表明平衡肠壁英航硫化一方面,和微生物群desulphation。看我们的结果在英航的物种,我们发现小学以及中学硫酸化BAs。英航概要文件的变化与高硫酸化的主要BAs无法解释多余的。为了解决这个问题,我们进行了sulphatase活动分析,揭示在IBD患者的粪便减少活动。粪便3-OH-sulphated BAs的高比例无菌鼠支持3-OH-sulphated英航创世纪肠壁,与肠道英航sulpho-transferases在人类肠道细胞的表达。gydF4y2Ba46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba其他改变由于导数硫酸化可以诱发体内。众所周知,肠道细菌,如gydF4y2Ba拟杆菌gydF4y2Ba和gydF4y2Ba梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba支持sulphatase活动,至少在基因组水平。gydF4y2Ba49gydF4y2Ba,gydF4y2Ba50gydF4y2BaSulphatases能够区分3-OH-sulphonate集团和英国航空公司(BA desulphation)。然而,对公开sulphatase肠道内活动,因为操纵专性厌氧菌的困难。因此,生态失调和英航dysmetabolism表明微生物群功能IBD的丧失。间接的机制也可能参与进来。肠道细菌可以调节肠道sulpho-transferase活动通过modulins (BAs)的硫酸化,影响本地与回肠上皮细胞或colonocyte信号。gydF4y2Ba51gydF4y2Ba此外,肠道微生物群可能引发整体英航合成及3-OH-sulphated BAs particular-via gut-liver轴通过调节核受体,如Farnesoid X受体(FXR)在回肠上皮细胞表达。gydF4y2Ba52gydF4y2Ba

二级BAs的消炎作用是20年前第一次描述了基于这样的观察:慢性胆汁淤积与免疫抑制有关。这导致了BAs抑制TNF-α分泌的示范,IL-1β和巨噬细胞il - 6。gydF4y2Ba21gydF4y2Ba,gydF4y2Ba53gydF4y2Ba最近,它已经建立了由BA-specific膜受体介导的差别,这对这些TGR5。这个G-protein-coupled受体可以减少促炎细胞因子(il - 1α,IL-1β,il - 6和TNF -α)生产脂多糖诱导的枯氏细胞和巨噬细胞通过NF-kB抑制。gydF4y2Ba19gydF4y2BaTGR5大多是由二级BAs激活,包括LCA和DCA。因此,重要的是要注意,在人类中,最强的TGR5消炎受体的激活产生的肠道微生物群。LCA被描述的抗炎效果。gydF4y2Ba54gydF4y2Ba有趣的是,TGR5受体激动剂可以减弱三硝基苯磺酸(TNBS),导致在小鼠结肠炎。gydF4y2Ba55gydF4y2Ba

我们设计我们的体外实验使用Caco-2细胞分析模型和理解是否较低比例的二次BAs在粪便中可能影响结肠粘膜的炎症通路。这些化验证实,二级BAs (LCA和DCA)可以起到抗炎作用在人类结肠上皮细胞独立于任何细胞毒性BAs对细胞的影响。有趣的是,这种效应3-OH-sulphation后丢了。因此,我们可以假设,二级BAs的消炎Caco-2细胞可以TGR5依赖我们报告在这里。gydF4y2Ba

我们建议以下physiopathological模型,它牵涉到腔的英航dysmetabolism在肠道炎症在炎症性肠病(gydF4y2Ba图7gydF4y2Ba)。在海关正常微生物群酶活性导致生理腔的英航池主要是由二级BAs和小学和3-OH-sulphated BAs的低水平。然而,在IBD患者受损的微生物群腔的BA池中酶活性导致修改成分,增加了硫酸化BAs的次要BAs。这些变化导致的损失次要BAs在肠道上皮细胞的抗炎作用,同时提高慢性炎症。gydF4y2Ba

图7gydF4y2Ba

Physiopathological模型腔的胆汁酸dysmetabolism炎性肠道疾病。这个数字仅仅是复制颜色的在线版本。gydF4y2Ba

失调在IBD通常被描述为一个定性和定量的不平衡在肠道微生物群。本研究建立一个可信的扰动之间的联系的肠道微生物群组成和临床结果。在这项研究中,英航似乎是一个新玩家在IBD,参与促炎的“恶性循环”的肠道微生物群和主机之间。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者要感谢Popoff先生JP卡莉和M Manich厌氧细菌和毒素的巴斯德研究所的单位在巴黎,法国,皮埃尔和玛丽居里大学的伊夫•克雷蒂安在巴黎,法国和尤金尼亚胡太太对她的帮助的手稿。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

  1. ↵gydF4y2Ba
  2. ↵gydF4y2Ba
  3. ↵gydF4y2Ba
  4. ↵gydF4y2Ba
  5. ↵gydF4y2Ba
  6. ↵gydF4y2Ba
  7. ↵gydF4y2Ba
  8. ↵gydF4y2Ba
  9. ↵gydF4y2Ba
  10. ↵gydF4y2Ba
  11. ↵gydF4y2Ba
  12. ↵gydF4y2Ba
  13. ↵gydF4y2Ba
  14. ↵gydF4y2Ba
  15. ↵gydF4y2Ba
  16. ↵gydF4y2Ba
  17. ↵gydF4y2Ba
  18. ↵gydF4y2Ba
  19. ↵gydF4y2Ba
  20. ↵gydF4y2Ba
  21. ↵gydF4y2Ba
  22. ↵gydF4y2Ba
  23. ↵gydF4y2Ba
  24. ↵gydF4y2Ba
  25. ↵gydF4y2Ba
  26. ↵gydF4y2Ba
  27. ↵gydF4y2Ba
  28. ↵gydF4y2Ba
  29. ↵gydF4y2Ba
  30. ↵gydF4y2Ba
  31. ↵gydF4y2Ba
  32. ↵gydF4y2Ba
  33. ↵gydF4y2Ba
  34. ↵gydF4y2Ba
  35. ↵gydF4y2Ba
  36. ↵gydF4y2Ba
  37. ↵gydF4y2Ba
  38. ↵gydF4y2Ba
  39. ↵gydF4y2Ba
  40. ↵gydF4y2Ba
  41. ↵gydF4y2Ba
  42. ↵gydF4y2Ba
  43. ↵gydF4y2Ba
  44. ↵gydF4y2Ba
  45. ↵gydF4y2Ba
  46. ↵gydF4y2Ba
  47. ↵gydF4y2Ba
  48. ↵gydF4y2Ba
  49. ↵gydF4y2Ba
  50. ↵gydF4y2Ba
  51. ↵gydF4y2Ba
  52. ↵gydF4y2Ba
  53. ↵gydF4y2Ba
  54. ↵gydF4y2Ba
  55. ↵gydF4y2Ba
视图抽象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

脚注gydF4y2Ba

  • 高清、SR、PS和HS同样起到了推波助澜的作用gydF4y2Ba

  • 贡献者gydF4y2Ba高清、SR、海关、PS写道。所有的作者,除了磅,JC, OC, RP, GT, PL,连续波,JM进行实验室实验和设计。磅,JC, OC, RP, GT, PL, JM给重要的修订手稿。连续波和数据库进行统计分析。gydF4y2Ba

  • 相互竞争的利益gydF4y2Ba目前的工作,作者声明没有利益冲突。当前,从Biocodex Seksik教授收到咨询费,显示出制药、默沙东公司和雅培。Cosnes教授收到咨询费出制药、默沙东公司和雅培。从Biocodex Beaugerie教授收到咨询费,显示出制药、默沙东公司和雅培。其余作者披露没有冲突。gydF4y2Ba

  • 伦理批准gydF4y2Ba当地伦理委员会。gydF4y2Ba

  • 出处和同行评议gydF4y2Ba不是委托;外部同行评议。gydF4y2Ba

相关的文章gydF4y2Ba