《Frontiers in Immunology》:Transient short-chain fatty acid exposure and the temporal question of epithelial barrier immunity
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以微生物组为靶向的干预研究常将所给予微生物的持续定植或终点代谢物丰度作为生物学后果的标志;但宿主屏障可能在初始暴露消失之后仍被微生物化学改变。短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs),包括乙酸、丙酸和丁酸,为这一时间性问题提供
以微生物组为靶向的干预研究常将所给予微生物的持续定植或终点代谢物丰度作为生物学后果的标志;但宿主屏障可能在初始暴露消失之后仍被微生物化学改变。短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs),包括乙酸、丙酸和丁酸,为这一时间性问题提供了一个易处理的模型,因为它们将微生物发酵与上皮代谢、G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)信号、紧密连接调节、免疫状态以及染色质相关基因调控联系起来。本观点认为,应利用SCFAs生物学在宿主-微生物界面区分三种结局:暴露依赖性调节(exposure-dependent modulation)、可逆性上皮重编程(reversible epithelial reprogramming)和持久性屏障印迹(durable barrier imprint)。现有证据支持上皮对SCFAs产生强烈反应,并提示通过染色质相关调控和上皮免疫记忆实现持久性在生物学上是合理的;但尚不能确定成年期短暂的SCFAs暴露在撤除后是否能改变后续的屏障行为。澄清这一转化步骤,将通过区分干预递送与定植(engraftment)和上皮持久性,为膳食、益生元、益生菌、后生元及微生物群移植研究提供一个共同的时间框架。
微生物组靶向干预研究常以所给予微生物的定植或终点代谢物丰度作为生物学后果的标志,但宿主屏障可能在初始暴露消失后仍被微生物化学改变。短链脂肪酸(SCFAs)包括乙酸、丙酸和丁酸,连接微生物发酵与上皮代谢、G蛋白偶联受体(GPCR)信号、紧密连接调节、免疫状态及染色质相关基因调控,是检验这一时间性问题的理想模型。研究人员提出应区分三种宿主-微生物界面结局:暴露依赖性调节、可逆性上皮重编程和持久性屏障印迹。这一区分使时间性主张可检验:不仅要问屏障是否在暴露期间发生反应,还要问暴露结束后屏障是否被改变。
**SCFAs作为生态产物和上皮输入(SCFAs as ecological products and epithelial inputs)**
SCFAs既是微生物发酵的生态产物,也是上皮生理的直接输入。现有证据显示SCFAs能影响屏障的物理结构:丁酸通过AMP活化蛋白激酶(AMPK)相关信号促进Caco-2单层紧密连接组装,上调claudin-1;丁酸还可经IL-10受体α依赖机制抑制形成孔的紧密连接蛋白claudin-2。丁酸同时参与结肠细胞能量代谢和自噬,并通过支持缺氧