苜蓿叶粉通过肠道菌群-羊毛甾醇-TLR4轴重新编程巨噬细胞极化以维持肠上皮稳态

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Alfalfa leaf meal reprograms macrophage polarization via the gut microbiota-lanosterol-TLR4 axis to maintain intestinal epithelial homeostasis

　　

摘要

背景

肠道炎症功能障碍（以持续性黏膜炎症和上皮屏障完整性受损为特征）在畜牧业生产中造成巨大的经济损失。调节肠道菌群-固有免疫轴的营养干预是药物治疗的一种有前景的辅助手段，但植物源饲料添加剂保护作用背后的完整机制级联尚不明确。

结果

本研究采用腹泻兔作为转化模型，饲喂富含生物活性植物蛋白的苜蓿叶粉（ALM）。利用16S rRNA测序、非靶向代谢组学和粪菌移植技术，我们调查了ALM是否能缓解肠道炎症。结果表明，ALM补充与生长性能改善、肠道损伤减轻、菌群组成改变（潜在有害类群减少、有益菌比例增加）以及结肠甾醇水平升高相关。体外实验表明，甾醇在LPS挑战下抑制TLR4表达并促进抗炎巨噬细胞表型。移植ALM供体兔粪便微生物组的腹泻兔腹泻严重程度减轻。值得注意的是，LPS处理的巨噬细胞表现为促炎表型，在体外甾醇补充后转变为抗炎M2样表型。同时，甾醇抑制巨噬细胞中TLR4的表达并减弱LPS介导的促炎反应。分子对接预测了甾醇与TLR4之间的潜在相互作用。Caco2-巨噬细胞共培养模型表明，甾醇通过抑制TLR4、下调M1样标志物CD11C和上调M2样标志物CD206来增强肠道屏障功能并缓解LPS诱导的Caco2应激反应。

结论

本工作识别出一条初步的营养调控、微生物介导的抗炎级联：ALM-菌群-甾醇轴提供了一种适用于饲料的临床试验前策略，通过抑制TLR4信号传导、平衡巨噬细胞激活状态和增强肠道上皮屏障，来缓解断奶相关兔肠道功能障碍。

图形摘要

背景

肠道炎症功能障碍（以持续性黏膜炎症和上皮屏障完整性受损为特征）在畜牧业生产中造成巨大的经济损失。调节肠道菌群-固有免疫轴的营养干预是药物治疗的一种有前景的辅助手段，但植物源饲料添加剂保护作用背后的完整机制级联尚不明确。

结果

本研究采用腹泻兔作为转化模型，饲喂富含生物活性植物蛋白的苜蓿叶粉（ALM）。利用16S rRNA测序、非靶向代谢组学和粪菌移植技术，我们调查了ALM是否能缓解肠道炎症。结果表明，ALM补充与生长性能改善、肠道损伤减轻、菌群组成改变（潜在有害类群减少、有益菌比例增加）以及结肠甾醇水平升高相关。体外实验表明，甾醇在LPS挑战下抑制TLR4表达并促进抗炎巨噬细胞表型。移植ALM供体兔粪便微生物组的腹泻兔腹泻严重程度减轻。值得注意的是，LPS处理的巨噬细胞表现为促炎表型，在体外甾醇补充后转变为抗炎M2样表型。同时，甾醇抑制巨噬细胞中TLR4的表达并减弱LPS介导的促炎反应。分子对接预测了甾醇与TLR4之间的潜在相互作用。Caco2-巨噬细胞共培养模型表明，甾醇通过抑制TLR4、下调M1样标志物CD11C和上调M2样标志物CD206来增强肠道屏障功能并缓解LPS诱导的Caco2应激反应。

结论

本工作识别出一条初步的营养调控、微生物介导的抗炎级联：ALM-菌群-甾醇轴提供了一种适用于饲料的临床试验前策略，通过抑制TLR4信号传导、平衡巨噬细胞激活状态和增强肠道上皮屏障，来缓解断奶相关兔肠道功能障碍。

图形摘要