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Hymenolepis nana排泄分泌产物通过tuft/IL-13信号通路缓解小鼠溃疡性结肠炎的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Parasites & Vectors 3
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本研究针对溃疡性结肠炎(UC)现有疗法疗效不足的临床难题,首次揭示Hymenolepis nana寄生虫排泄分泌产物(ESPs)通过激活tuft/IL-13信号通路促进肠道干细胞(ISC)增殖分化,修复肠黏膜屏障,显著改善DSS诱导的小鼠结肠炎症状。该研究为"蠕虫疗法"治疗炎症性肠病提供了新靶点和理论依据,发表于《BMC》期刊。
研究背景
溃疡性结肠炎(UC)是一种反复发作的慢性炎症性肠病,全球发病率持续攀升。当前临床治疗仅能缓解症状,难以实现黏膜愈合这一关键治疗目标。有趣的是,流行病学数据显示寄生虫感染地区UC发病率较低,提示蠕虫可能通过免疫调节发挥保护作用。Hymenolepis nana是一种人兽共患肠道寄生虫,其排泄分泌产物(ESPs)被证实具有免疫调节功能,但具体机制尚未阐明。
贵州医科大学基础医学院的研究团队在《BMC》发表最新研究,首次系统揭示了H. nana ESPs通过tuft/IL-13信号通路促进肠道干细胞再生,修复受损肠黏膜的分子机制。该研究为开发基于寄生虫产物的新型UC治疗策略提供了重要理论支撑。
关键技术方法
研究采用4%葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠UC模型,腹腔注射50μg/天ESPs干预7天;建立小鼠小肠类器官与固有层淋巴细胞(LPLs)共培养体系,通过病理染色(H&E、AB-PAS、Masson)、免疫组化(IHC)、Western blot(WB)等技术评估肠屏障功能;采用实时定量PCR(RT-qPCR)检测细胞因子表达;通过免疫荧光(IF)标记Lgr5+肠道干细胞和Dclk1+ tuft细胞。
研究结果
1. ESPs改善UC小鼠临床症状
DSS组小鼠出现体重下降(21.3%)、结肠缩短(5.8±0.3cm vs对照7.2±0.4cm)、便血等典型症状,而ESPs干预显著改善这些指标(p<0.01)。组织学显示ESPs使结肠隐窝完整性恢复率达68%,杯状细胞数量增加2.1倍。

2. 修复肠黏膜屏障
ESPs使紧密连接蛋白ZO-1和occludin表达恢复至正常水平83%,黏液蛋白MUC2分泌量增加1.8倍。类器官实验证实ESPs(12μg/mL)能维持三维结构完整性,使损伤面积减少57%。
3. 激活tuft/IL-13信号通路
回肠组织中,ESPs使Dclk1+ tuft细胞数量增加2.3倍,IL-13分泌量提升1.7倍(p<0.001)。WB显示ESPs促进Lgr5+ ISC增殖标记物PCNA表达上调2.1倍。

4. 调节潘氏细胞功能
ESPs使小肠潘氏细胞标记物MMP7表达量恢复至对照组的89%,生长因子Wnt3和EGF转录水平分别提高1.5倍和1.3倍,而结肠溶菌酶水平降低42%,显示组织特异性调控。
结论与意义
该研究首次阐明H. nana ESPs通过"tuft细胞-ILC2-IL-13"轴促进ISC再生,其多重保护机制包括:(1)上调紧密连接蛋白维护物理屏障;(2)通过IL-13刺激ISC分化为功能性上皮细胞;(3)调节潘氏细胞分泌生长因子。类器官模型验证了ESPs的直接促修复作用,为开发基于寄生虫产物的黏膜愈合疗法提供了新思路。
研究创新性地将寄生虫免疫调节机制与干细胞生物学相结合,不仅拓展了"蠕虫疗法"的理论基础,更为UC的靶向治疗提供了tuft/IL-13这一潜在干预通路。未来研究可进一步解析ESPs中的活性成分,推动临床转化应用。
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