Gut microbiota derived propionate regulates the expression of Reg3 mucosal lectins and ameliorates experimental colitis in mice.

e

Abstract:

BACKGROUND AND AIMS:Reg3 lectins are antimicrobial peptides at mucosal surfaces of the gut, whose expression is regulated by pathogenic gut microbes via IL-22- or TLR signaling. In addition to antimicrobial effects, tissue protection is hypothesized, but poorly investigated in the gut. METHODS:We applied antibiotic-induced microbiota perturbations, gnotobiotic approaches and a dextran-sodium sulfate (DSS) colitis model to assess microbial Reg3 regulation in the intestines and its role in colitis. We also used an intestinal organoid model to investigate this axis in vitro. RESULTS:First, we studied whether gut commensals are involved in Reg3 expression in mice, and found that antibiotic-mediated reduction of Clostridia downregulated intestinal Reg3B. A loss in Clostridia was accompanied by a significant reduction of short chain fatty acids (SCFA), and knock-out (KO) mice for SCFA receptors GPR43 and GPR109 expressed less intestinal Reg3B/-G. Propionate was found to induce Reg3 in intestinal organoids and in gnotobiotic mice colonized with a defined, SCFA producing microbiota. Investigating the role of Reg3B as a protective factor in colitis, we found that Reg3B-KO mice display increased inflammation and less crypt proliferation in the DSS colitis model. Propionate decreased colitis and increased proliferation. Treatment of organoids exposed to DSS with Reg3B or propionate reversed the chemical injury with a loss of expression of the stem-cell marker Lgr5 and Olfm4. CONCLUSIONS:Our results suggest that Clostridia can regulate Reg3-associated epithelial homeostasis through propionate signaling. We also provide evidence that the Reg3-propionate axis may be an important mediator of gut epithelial regeneration in colitis.

肠道菌群来源的丙酸酯调节 Reg3 粘膜凝集素的表达,改善小鼠实验性结肠炎。

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摘要:

背景和目的: Reg3 凝集素是肠道黏膜表面的抗菌肽,其表达受肠道病原微生物通过 IL-22 或 TLR 信号调节。除了抗菌作用,组织保护是假设的,但在肠道中研究甚少。 方法: 我们应用抗生素诱导的微生物群扰动、 gnotobiotic 方法和葡聚糖-硫酸钠 (DSS) 结肠炎模型来评估肠道中的微生物 Reg3 调节及其在结肠炎中的作用。我们还使用肠类器官模型在体外研究该轴。 结果: 首先,我们研究了肠道共生是否参与了小鼠 Reg3 的表达,发现抗生素介导的梭菌减少下调了肠道 Reg3B。梭状芽胞杆菌的损失伴随着短链脂肪酸 (SCFA) 和基因敲除 (KO) 的显著减少 SCFA 受体 GPR43 和 GPR109 的小鼠肠道 Reg3B/-G 表达较少。在肠道类器官和定植有明确的、产生 SCFA 的微生物群的 gnotobiotic 小鼠中发现丙酸酯诱导 Reg3。研究 Reg3B 作为结肠炎保护因子的作用,我们发现 Reg3B-KO 小鼠在 DSS 结肠炎模型中表现出炎症增加和隐窝增殖减少。丙酸降低结肠炎和增殖增加。用 Reg3B 或丙酸酯处理暴露于 DSS 的类器官可以逆转化学损伤,失去干细胞标记物 Lgr5 和 olfm4 的表达。 结论: 我们的研究结果表明梭状芽胞杆菌可以通过丙酸信号调节 Reg3-associated 上皮稳态。我们还提供了证据表明,Reg3-propionate 轴可能是结肠炎肠上皮再生的重要介质。

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Journal of Crohns & Colitis

研究方向:医学-胃肠肝病学
IF:8.658
IF值的bai意思是影响因子。是汤森路透(duThomson Reuters)出品的期刊引证报告zhi(Journal Citation Reports,JCR)中的一项数据。 影响因子dao目前的计算方法是:IF=C/(M+N)。以2017年IF的计算为例,M为该期刊2015年发表的文章数量,N为该期刊2016年发表的文章数量,C为该期刊2015和2016年两年发表的文章在2017年这一年被引用的
出版周期: NETHERLANDS
中科院分区:Q4 来稿接收率:约 % 审稿周期:平均1月
8.40%
YES
2007
1873-9946
出版地区: CiteScore:

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Journal of Crohns & Colitis 期刊简介

英文简介:

Journal of Crohn''''s and Colitis is concerned with the dissemination of knowledge on clinical, basic science and innovative methods related to inflammatory bowel diseases. The journal publishes original articles, review papers, editorials, leading articles, viewpoints, case reports, innovative methods and letters to the editor. The Journal publishes occasional peer-reviewed supplement issues, including abstracts of the ECCO annual conference each year. Between 2007 and 2010, supplement issues were published in a separate Supplements Journal officially entitled Journal of Crohn''''s and Colitis Supplements.

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中文简介

《克罗恩与结肠炎杂志》关注与炎症性肠病相关的临床、基础科学和创新方法知识的传播。该杂志出版原创文章、评论文章、社论、主要文章、观点、案例报告、创新方法和致编辑的信函。 该杂志偶尔发表同行评议的补充问题,包括每年举行的幼儿保育和教育年度会议的摘要。在2007年至2010年期间,补充期刊发表在一份单独的补充期刊上,该期刊正式命名为《克罗恩和结肠炎补充期刊》。

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