在便秘型肠易激综合征的小鼠模型中，粪便微生物群移植要发挥治疗效果，就需要依赖Mertk介导的免疫调节机制

《Life Sciences》：Mertk-dependent immune regulation is required for the therapeutic effects of fecal microbiota transplantation in a mouse model of constipation-predominant irritable bowel syndrome

　　

摘要

背景

以便秘为主要症状的肠易激综合征（IBS-C）是一种脑肠轴功能紊乱的疾病，与肠道微生物群失衡以及黏膜免疫稳态破坏密切相关。粪便微生物群移植已被证明能够缓解IBS症状，但其背后的分子机制尚未完全明确。受体酪氨酸激酶家族中的MER原癌基因酪氨酸激酶（MERTK）在巨噬细胞极化调控及炎症消退过程中起着重要作用。

目的

探讨Mertk介导的免疫调节在FMT改善IBS-C中的作用及其潜在机制。

方法

通过冰水灌胃结合尾夹应激在野生型（WT）小鼠和Mertk条件性敲除（cKO）小鼠（Mertk^flox/floxLyz2^Cre/+）中诱导IBS-C，随后进行FMT处理。检测排便情况、粪便含水量、肠道转运功能以及内脏敏感性。通过HE染色、免疫组化、qPCR、Western blotting和16S rRNA测序等方法，分析结肠组织病理学特征、巨噬细胞极化相关标志物、炎症细胞因子、紧密连接蛋白、AKT-GSK3β信号通路以及肠道微生物群组成。

结果

在WT IBS-C小鼠中，FMT可改善便秘样症状、肠道转运功能及内脏高敏感性，减轻结肠炎症，恢复Occludin和Claudin-1的表达，降低CD86和IL-1β水平，升高CD206和IL-10水平，并激活AKT-GSK3β信号通路。而在Mertk缺陷小鼠中，这些有益效应显著减弱。不过，FMT在WT小鼠和Mertk缺陷小鼠中均能改变肠道微生物群组成。

结论

FMT可通过Mertk依赖的免疫调节及AKT-GSK3β激活来缓解IBS-C。若宿主Mertk信号通路正常，仅依靠肠道微生物群重组并不足以实现完全的治疗效果。

引言

以便秘为主要症状的肠易激综合征（IBS-C）是肠易激综合征的一种常见亚型。根据罗马IV标准及布里斯托大便形态评分标准，IBS-C的主要表现为反复出现的腹痛，伴随排便习惯改变，通常伴有硬便或块状便、排便频率减少等症状[1]、[2]。虽然传统上IBS被归类为功能性胃肠疾病，但越来越多的证据表明，其发病机制涉及多种因素的复杂相互作用，包括肠道微生物群失衡、肠道上皮屏障功能受损、脑肠轴功能紊乱以及轻度黏膜炎症[3]、[4]。在这些因素中，肠道微生物群与宿主免疫系统之间的相互作用备受关注，因为它可能为IBS-C提供除传统症状治疗之外的新治疗靶点。

IBS-C患者体内常存在肠道微生物群失衡现象。先前的研究显示，乳酸菌和双歧杆菌等有益菌的数量往往显著减少，而肠杆菌科等与炎症相关的菌群数量则可能增加[5]。此外，有研究指出，与症状缓解相关的Blautia属细菌在IBS-C患者体内的数量也明显下降[6]。这些微生物变化可能损害肠道屏障的完整性，使脂多糖等微生物衍生物能够穿过黏膜屏障，引发局部免疫反应[7]。与之相符的是，IBS-C患者往往存在轻度黏膜炎症，表现为免疫细胞活化增强[8]、促炎细胞因子水平升高，如IL-1β、IL-6和TNF-α[9]、[10]，以及模式识别受体如TLR4和TLR5的表达增加[11]、[12]。相反，持续的肠道炎症可能会改变肠道微环境，抑制有益菌的定植，促进机会性病原体的增殖，进而进一步加重肠道微生物群失衡[13]。综上所述，微生物群失衡、屏障功能障碍以及黏膜免疫活化可能在IBS-C中形成一种自我强化的病理循环，这为针对微生物群及免疫炎症的干预措施提供了依据。

粪便微生物群移植作为一种恢复肠道微生物稳态的潜在治疗策略，近年来逐渐受到重视。通过将健康供体体内的肠道微生物群转移到受体体内，FMT能够增加微生物多样性，丰富有益菌种类，改善肠道屏障功能，从而缓解IBS患者的腹痛、腹胀及排便异常等症状[14]、[15]。FMT的作用并不仅仅是简单的“微生物替代”，它还能通过调节微生物代谢产物、减轻炎症反应以及调控宿主免疫活性，帮助重建更为稳定的肠道生态系统。因此，FMT为IBS-C提供了一种不同于传统症状导向疗法的新治疗手段。不过，FMT在IBS-C中发挥作用的具体分子机制，尤其是其与宿主免疫系统的相互作用，仍有待进一步阐明。

Mer酪氨酸激酶（Mertk）是Tyro3、Axl和MerTK（TAM）受体酪氨酸激酶家族中的重要成员，主要表达于巨噬细胞和未成熟的树突状细胞中[16]。在Gas6和蛋白质S等配体激活后，Mertk可抑制TLR/NF-κB介导的炎症信号传导，激活PI3K-AKT信号通路，增强凋亡细胞的清除作用，同时促进抗炎介质如IL-10的生成[17]、[18]。肠道巨噬细胞是维持黏膜稳态的关键免疫细胞，在生理状态下，它们有助于维持免疫耐受和上皮屏障功能；但在炎症状态下，巨噬细胞可能会向促炎表型转变，分泌TNF-α、IL-6和IL-1β等炎症介质[19]、[20]。已有研究表明，IBS-C患者的巨噬细胞在功能表型和数量上都存在改变[21]、[22]。此外，肠道微生物群能够影响参与免疫调节的多种巨噬细胞受体的表达和信号传导[23]，不同巨噬细胞受体之间也可能存在相互调节作用[24]。因此，作为巨噬细胞中的关键功能分子，Mertk可能会受到肠道微生物群变化的影响。基于此，FMT可通过重塑肠道微生物生态系统及改变肠道免疫微环境，调控与Mertk相关的信号通路。同时，宿主Mertk的功能状态也会影响宿主对微生物重建的反应。

基于以上研究结果，本研究旨在探讨FMT是否通过恢复肠道微生物群及以Mertk依赖的方式调节巨噬细胞相关的免疫反应来缓解IBS-C。为明确Mertk在宿主免疫调节中的关键作用，本研究采用了髓系细胞特异性的Mertk敲除小鼠模型。总体而言，本研究旨在阐明FMT通过调节肠道微生物群-Mertk-巨噬细胞轴来缓解轻度黏膜炎症、恢复肠道屏障功能的潜在机制，从而为IBS-C的精准干预提供实验依据。

章节要点

所用抗体

野生型（WT）C57BL/6小鼠购自河南斯凯贝斯生物科技有限公司。髓系细胞特异性Mertk条件性敲除小鼠来自赛业生物（苏州）有限公司。小鼠基因分型试剂盒则购自南京瓦兹姆生物科技有限公司。针对AKT和磷酸化AKT（p-AKT）的抗体来自成都正能生物科技有限公司，而针对GSK3β和磷酸化GSK3β（p-GSK3β）的抗体则购自沈阳万利公司。

Mertk^flox/floxLyz2^Cre/+小鼠的PCR基因分型

为鉴定Mertk^flox/floxLyz2^Cre/+小鼠，进行了基于PCR的基因分型检测。对于Mertkflox/flox基因型，若仅检测到366 bp的片段，则说明该小鼠为纯合子；若同时检测到366 bp和298 bp两种片段，则为杂合子Mertk^flox/+；若仅检测到298 bp的片段，则为WT小鼠。对于Lyz2^Cre/+基因型，若检测到700 bp的片段，则说明该小鼠为Lyz2^Cre/+阳性小鼠，即其髓系细胞携带Cre重组酶转基因。此处展示一例典型样本的结果。

讨论

IBS-C的发病机制较为复杂，涉及多种异常表现。在疾病发生和发展过程中，这些致病因素并非独立作用，而是相互关联，共同构成复杂的病理网络。因此，从整体病理过程的角度研究IBS-C的干预机制具有重要意义。

本研究表明，FMT能够显著改善小鼠的IBS-C样表现，包括

结论

总之，本研究表明，FMT可通过改善排便功能、肠道转运功能、内脏敏感性、轻度炎症、黏膜屏障完整性以及纠正肠道微生物群失衡，来缓解小鼠的IBS-C样症状。虽然在FMT作用下肠道微生物群的重塑在Mertk缺陷小鼠中仍基本保持，但巨噬细胞中Mertk的缺失却显著削弱了FMT的抗炎作用和屏障修复作用。这些发现表明，FMT在IBS-C中的治疗效果不仅依赖于

动物实验相关说明

伦理审批声明：本动物实验已获得河南科技大学第一附属医院医学伦理委员会的批准，批准编号为D-2025-004。本实验的开展严格遵守当地法律法规及机构相关规定。

作者贡献说明

余存波：论文撰写——初稿撰写、软件使用、数据分析。余杰：论文撰写——初稿撰写。姚雪丽：论文撰写——初稿撰写。王凯阳：论文撰写——初稿撰写。王帅：论文撰写——初稿撰写。何伟涵：论文撰写——初稿撰写。张英健：论文撰写——审阅与编辑、课题指导。王平：论文撰写——审阅与编辑、课题指导、资源提供、概念构思。

关于写作过程中是否使用生成式AI及AI辅助技术的相关声明

在撰写本 manuscript 时未使用任何生成式AI技术。

利益冲突声明

作者声明，本研究的开展过程中不存在任何可能被视为利益冲突的商业或财务关系。

Cunbo Yu|Jie Yu|XueLi Yao|Keyang Wang|Shuai Wang|Weihan He|Yingjian Zhang|Ping Wang