微生物转谷氨酰胺酶增强麦胶蛋白肽在肠道上皮的摄取与转运：乳糜泻发病机制的新视角

这篇研究揭示了微生物转谷氨酰胺酶（mTG）在乳糜泻（CD）发病中的关键作用。通过对比mTG与人体转谷氨酰胺酶2（TG2）的活性差异，发现mTG对麦胶蛋白肽（如P56-88和P31-49）的亲和力显著更高，并能将其上皮摄取量提升近10倍。研究结合体外实验（Caco-2细胞模型）和离体人十二指肠黏膜实验，证实mTG通过促进麦胶蛋白肽的跨细胞转运，可能加剧乳糜泻的免疫反应。该成果为食品工业中mTG的潜在风险提供了重要依据，提示需重新评估其应用安全性。

　　

ABSTRACT

微生物转谷氨酰胺酶（mTG）与人体转谷氨酰胺酶2（TG2）在乳糜泻（CD）发病中均扮演重要角色。研究发现，mTG能高效修饰麦胶蛋白肽，尤其是免疫原性肽段P56-88和“毒性”肽段P31-49，其亲和力远超TG2。通过酶联免疫吸附试验（ELISA）和免疫印迹分析，证实mTG显著增加这些肽段在Caco-2细胞和人类十二指肠活检组织中的摄取量，增幅近10倍。此外，mTG与麦胶蛋白肽共定位于十二指肠黏膜，提示其可能通过促进肽段转运参与CD发病。

Graphical Abstract

mTG作为食品工业中广泛使用的技术助剂，可模拟TG2的酶功能。研究通过荧光标记和免疫荧光显微镜技术，直观展示mTG如何增强麦胶蛋白肽的肠道上皮穿透性，为CD的环境触发因素提供了新证据。

1 Introduction

乳糜泻是一种由麦胶蛋白摄入引发的慢性炎症性疾病，遗传易感性（HLA-DQ2/8）和TG2的自身抗原特性是其核心机制。近年研究发现，mTG能类似TG2修饰麦胶蛋白肽，但其在CD中的作用尚未明确。食品加工中未申报的mTG使用及肠道菌群释放的活性mTG，可能成为潜在致病因素。

2 Materials and Methods

研究采用间接ELISA和免疫印迹比较mTG与TG2对麦胶蛋白肽的交叉连接活性。Caco-2细胞和十二指肠活检用于量化肽段摄取，荧光显微镜和氟测定法用于定位和定量分析。特异性抑制剂（如ERW1041和mTG-blocker）用于验证酶依赖性机制。

3 Results

3.1 mTG的交叉连接活性更强

mTG对所有测试麦胶蛋白肽（包括P56-88、P31-49及对照肽P229-246）的亲和力均显著高于TG2，交叉连接效率高出3-10倍。

3.2 TG2更易形成高分子复合物

免疫印迹显示，TG2倾向于将麦胶蛋白肽交联成高分子聚合物，而mTG仅微弱结合肽段，提示两者作用机制差异。

3.3 细胞表面修饰增强

mTG和TG2均能将底物5BP交联至Caco-2细胞表面，但mTG效率更高，且抑制剂可剂量依赖性阻断该效应。

3.4-3.6 肽段摄取机制

mTG使P56-88和P31-49的细胞内摄取量激增，低温实验证实其为内吞依赖过程。免疫荧光显示mTG主要促进肽段跨细胞转运，而非表面滞留。

3.7 十二指肠黏膜实验

mTG不破坏上皮屏障完整性（TEER无变化），但显著增加P56-88在肠黏膜固有层的穿透性，且与CD患者和对照组无差异。

4 Discussion

mTG通过增强麦胶蛋白肽的肠道吸收，可能促进TG2在黏膜固有层对其的后续修饰，从而触发免疫反应。食品中残留的活性mTG或肠道菌群衍生的mTG，可能成为CD的环境风险因素。尽管mTG处理理论上可掩盖部分免疫原性表位，但临床研究中mTG改性食品仍引发CD症状，提示其安全性需严格评估。

总结

这项研究系统阐明了mTG在乳糜泻中的潜在致病机制，为食品添加剂安全性和CD预防策略提供了重要科学依据。