单宁酸通过调控肠道微生物组降低布氏田鼠小肠sIgA合成的机制研究

本研究通过粪便微生物移植实验证实，单宁酸(TA)通过改变布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)肠道菌群结构，降低丁酸产量，进而抑制小肠分泌型免疫球蛋白A(sIgA)合成关键基因(PIgR、J-chain等)表达，最终削弱肠道免疫功能。该研究为阐释"植物次生代谢物-肠道微生物-宿主免疫"互作机制提供了实验依据。

　　

Highlight

实验动物与设计

布氏田鼠采集自内蒙古，饲养于扬州大学生物科学与技术学院畜牧舍的垫料笼（22×18×15cm）中，环境条件可控：温度22-25°C，相对湿度50±5%，光周期16小时光照/8小时黑暗。所有田鼠可自由获取标准饲料和饮用水。

生长性能与肠道形态

三组布氏田鼠的体重、采食量、心脏、肝脏、脾脏和肾脏指数均无显著差异（P > 0.05，表A.1）。R-TA组田鼠的肺指数显著高于Ab组（P = 0.003）。十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD)无显著差异（P > 0.05，图1，表A.1）。

免疫球蛋白与细胞因子含量测定

血清IgA、IgG、IL-6和TGF-β含量无显著组间差异（P > 0.05，表1）。但R-TA组小肠sIgA含量显著低于R-Con组（P = 0.001，图2A）。免疫荧光染色显示R-Con组十二指肠sIgA阳性信号强于R-TA组（图2B）。

sIgA合成相关基因表达

R-Con组田鼠的PIgR、J-chain、BAFF和APRIL基因mRNA水平均显著高于R-TA组（P < 0.05，图3），表明"TA微生物群"同时影响T细胞依赖和非依赖的sIgA合成通路。

肠道微生物群分析

ANOSIM结果显示盲肠微生物群β多样性存在显著结构分化（R=0.347, P=0.001）。在门水平上，三组间厚壁菌门(Firmicutes)/拟杆菌门(Bacteroidetes)比值无显著差异（P > 0.05），但R-TA组变形菌门(Proteobacteria)相对丰度显著升高（P < 0.05，图4B）。

短链脂肪酸含量

R-Con组盲肠丁酸浓度显著高于Ab组和R-TA组（P < 0.05，图5），而乙酸、丙酸等其它短链脂肪酸无显著变化。

丁酸补充实验验证

实验2中，TBA组（1200 mg•kg^-1d^-1 TA + 丁酸盐）布氏田鼠的十二指肠和回肠sIgA含量显著高于TNS组（1200 mg•kg^-1d^-1 TA + 生理盐水），证实丁酸可逆转TA对sIgA的抑制作用。

讨论

肠道微生态失调可改变宿主生理功能。本研究通过微生物移植证明，单宁酸通过改变肠道微生物组（特别是降低丁酸产量）来影响sIgA合成，且这种影响涉及T细胞依赖（BAFF/APRIL通路）和非依赖（PIgR/J-chain）双重机制。丁酸补充实验进一步验证了微生物代谢物在免疫调节中的核心作用。

结论

"TA微生物群"通过降低丁酸浓度，双重调控sIgA合成通路，最终抑制布氏田鼠肠道免疫功能。该研究为阐释微生物群在植物次生代谢物-宿主互作中的媒介作用提供了关键证据。