粘液在胃肠道(GI)区中起着关键作用,是宿主防御系统的组成部分,并为与居民微生物组建立了共生关系的序幕。粘液是一种类似凝胶的物质,沿着肠道的上皮衬里形成保护性屏障,是针对病原体和环境侮辱的第一道防线(图1)。1,2肠粘液代表了一个复杂的生物环境,由杯状细胞分泌的粘蛋白与肠肠上皮细胞分泌的抗菌肽/蛋白质混合在一起,并泛滥到肠道隐窝底部。3,4粘蛋白是大型糖蛋白,在粘液中形成聚合物网格,为该保护层提供粘弹性和结构。5超出其物理屏障功能,粘蛋白聚糖还可以作为微生物的营养来源,从而促进了有助于肠道稳态的共生细菌的生长。6此外,粘蛋白是影响宿主对微生物定植的反应的免疫调节剂,并有助于维持平衡和耐受的免疫环境。3粘液,粘蛋白和肠道微生物组之间的复杂相互作用突出了它们在保留肠道健康方面的集体意义,并强调了在与营养不良和胃肠道疾病有关的情况下,了解这些动态相互作用对治疗干预措施的重要性。结肠粘液被组织为由密集的内部和松散的外层组成的功能性双层。这些层的完整性或组成中的破坏内部粘液层与上皮细胞相邻,用作防止微生物与宿主上皮之间直接接触的物理屏障。由紧密堆积的高糖基化的粘蛋白蛋白组成,该层充当物理网状,可防止病原体的扩散,但可以使营养物质渗透到上皮细胞上。较少密度和更渗透的外粘液层会产生富含营养的栖息地,从而促进有益微生物的定殖和生长。,这些粘液层协调了一个精心调整的空间布置,不仅可以保护宿主免受有害病原体的侵害,而且还可以培养一个多样化稳定的微生物群落。
作者:H B Santoso · 2020 · 被引用 10 次 — 粘液层的生物活性是鱼类先天免疫系统的关键机制。第一道防线的粘液活性较弱导致...
抗生素使用是炎症性肠病(IBD)发展的危险因素。IBD的特征是受损的粘液层,该粘液层不会将肠上皮与微生物群区分开。 在这里,我们假设抗生素会影响粘液屏障的完整性,从而使细菌渗透性和易于症状炎症。 我们发现抗生素治疗导致结肠粘液屏障和细菌渗透到粘液层中。 Using fecal microbiota transplant, RNA sequencing followed by ma- chine learning, ex vivo mucus secretion measurements, and antibiotic treatment of germ-free mice, we determined that antibiotics induce endoplasmic reticulum stress in the colon that inhibits colonic mucus secretion in a microbiota-independent manner. 这种抗生素诱导的粘液分泌缺陷导致细菌渗透到结肠粘液层中,将微生物抗原转移到循环中,并在IBD小鼠模型中加剧溃疡。 因此,抗生素的使用可能会通过阻碍粘液产生而易于肠道炎症。IBD的特征是受损的粘液层,该粘液层不会将肠上皮与微生物群区分开。在这里,我们假设抗生素会影响粘液屏障的完整性,从而使细菌渗透性和易于症状炎症。我们发现抗生素治疗导致结肠粘液屏障和细菌渗透到粘液层中。Using fecal microbiota transplant, RNA sequencing followed by ma- chine learning, ex vivo mucus secretion measurements, and antibiotic treatment of germ-free mice, we determined that antibiotics induce endoplasmic reticulum stress in the colon that inhibits colonic mucus secretion in a microbiota-independent manner.这种抗生素诱导的粘液分泌缺陷导致细菌渗透到结肠粘液层中,将微生物抗原转移到循环中,并在IBD小鼠模型中加剧溃疡。因此,抗生素的使用可能会通过阻碍粘液产生而易于肠道炎症。
引言上皮细胞构成了外部环境的障碍,并分泌粘液吸收吸入颗粒和病原体的粘液(1,2)。有缺陷的上皮功能是哮喘的定义特征,气道上皮细胞对病理粘液的产生增加会导致粘液塞限制气流(3,4)并在哮喘发作中积聚(5)。气道杯状细胞从基底细胞中发展起来,专门生产,存储和释放粘蛋白,从而在气道插头中起主要作用。尽管粘液产生在哮喘和其他呼吸系统疾病的病理生理学中的重要性,但目前尚无有效的疗法,这些疗法专门针对气道中的粘液过量产生。哮喘是由气道中的慢性炎症定义的,这会导致支气管高反应性和气流阻塞(6,7)。许多患有哮喘的人表现出2型高(T2高)势型的证据,其特应性和正在进行的T2气道炎症(7)由细胞因子IL-4,IL-5和IL-13介导。IL-4和IL-5分别驱动IgE产生和嗜酸性粒细胞,而IL-13对包括气道上皮细胞在内的结构细胞具有重要影响。il-13通过信号转换器和转录6(STAT6)的激活因子的信号传导,随后的转录因子SAM指向域 - 包含ETS转录因子(SPDEF)(8)的域名(8),而叉子盒A2/A3(FOXA2/FOXA3)(9)的叉子箱平衡的变化是11个cell仪的至关重要的步行群体。该途径优先诱导粘蛋白糖蛋白MUC5AC在体外(12),从而从患有T2-高哮喘的人的气道上皮刷中概括了其优先诱导MUC5AC的MUC5AC(7)。
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粘液是人类肺部的第一道防线,因此会阻碍治疗药物有效递送至下层上皮。对于无法轻易突破粘膜屏障的基因载体(例如基于 CRISPR 的基因编辑工具)而言,情况尤其如此。尽管脂质纳米颗粒 (LNP) 已成为一种多功能非病毒基因递送系统,可以帮助克服递送难题,但仍存在许多知识空白,尤其是对于囊性纤维化 (CF) 等疾病状态。本研究通过利用实验方法和布朗动力学 (BD) 模拟评估基因载体、粘蛋白唾液酸化、粘蛋白浓度、离子强度、pH 值和聚乙二醇 (PEG) 浓度和性质对 LNP 扩散率的影响,为健康和疾病状态下 Cas9 mRNA 或核糖核蛋白负载的 LNP-粘液相互作用提供了基本见解。综上所述,本研究确定了关键的粘液和 LNP 特征,这些特征对于实现合理的 LNP 设计以进行粘膜输送至关重要。
与加速下降相关,而生物物理粘液特征导致了个体变异性。同时考虑粘液和微生物时,出现了加速下降的粘液 - 微生物组关联,其特征是粘蛋白(Muc5ac [Mucin 5ac]和Muc5b [粘液蛋白5B])浓度增加,并且存在Achromobobacter和Achromobacter和Klebsiella。随着COPD的进展,粘液 - 微生物组的转移发生,最初以低粘量浓度和从粘性到弹性优势的过渡,并伴随着Cermensals Veillonella,gemella,rothia和prevotella(全球性持续性肺部疾病的浓度,均与Mucus cisticins cisticentiention和Mucus cistctions,Mucus cistctientive Initiative and Mucus cistctientive Initiative and Mucus,Mucus cistctions,Mucus cistcts,Mucus cistcts and。微生物包括嗜血杆菌,摩拉氏菌和假单胞菌(Gold E)。
通过类固醇激素和共生微生物组对子宫颈的调节在女性生殖道的健康中起着核心作用。在这里,我们描述了带有功能性上皮屏障的人体上皮界面界面的器官芯片(器官芯片)模型,并使用类似于活着的囊的功能性上皮屏障和粘液的生产和生物化学和激素反应性。当子宫颈碎片中填充最佳健康与动物障碍微生物群落(分别由乳酸乳杆菌crispatus和阴道乳杆菌和gardnerella阴道主导)时,组织的先天免疫反应,屏障,障碍功能,细胞能力,蛋白质组和Mucus组成的显着差异,相似地观察到了VIV。因此,人宫颈器官芯片代表了研究子宫颈生理学和宿主 - 微生物组相互作用的生理相关模型,因此可以用作开发治疗干预措施以增强女性健康的临床前测试。