创新的丁酸纳米粒子疗法可恢复肠道-肺部轴的平衡，并抑制急性呼吸窘迫综合征中由PTPN1介导的炎症

《The FASEB Journal》：Innovative Butyric Acid Nanoparticle Therapy Restores Gut–Lung Axis and Suppresses PTPN1-Mediated Inflammation in Acute Respiratory Distress Syndrome

肠道菌群失调与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）相关，丁酸负载纳米颗粒通过调节菌群和抑制炎症通路改善ARDS小鼠的肺功能及肠道微生态平衡。

　　

摘要

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是一种严重的呼吸系统疾病，其特征是全身性炎症、肺内皮损伤和高死亡率。肠道微生物群的失调已被确定为ARDS进展的关键因素，但目前仍缺乏针对这一机制的有效治疗方法。本研究评估了脂质纳米颗粒包裹的丁酸在调节肠道微生物群和减轻ARDS炎症方面的疗效。16S核糖体RNA（16S rRNA）测序显示，ARDS模型中微生物多样性降低，Blautia菌的数量减少，同时丁酸水平也下降。我们使用非靶向液相色谱-质谱（LC–MS/MS）技术分析了LPS诱导的ARDS小鼠的粪便代谢物，并通过OPLS-DA建模结合KEGG通路富集分析确定了差异代谢物。代谢组学分析显示，LPS组的粪便丁酸盐含量显著低于PBS组。转录组学分析发现，蛋白酪氨酸磷酸酶非受体类型1（PTPN1）是与丁酸代谢途径相关的关键炎症调节因子。为了实现靶向递送，研究人员开发了包裹丁酸的脂质纳米颗粒。体外实验表明，这些纳米颗粒能够减少炎症细胞因子，改善内皮屏障的完整性，并在LPS诱导的应激下增强细胞存活率。体内实验进一步证实了这些结果，显示ARDS小鼠的呼吸功能得到改善，肺部炎症减轻，肠道微生物群平衡得到恢复。本研究为丁酸负载纳米颗粒的治疗潜力提供了有力证据，为通过同时作用于肠道微生物群和分子通路来治疗ARDS提供了一种新方法。这些发现强调了肠道-肺轴在开发更有效、综合的治疗策略中的重要性。

图形摘要

装载丁酸的脂质纳米囊泡可改善ARDS相关肺炎的分子机制。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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