近日,一項刊登在國際雜志PNAS上的研究報告中,來(lái)自德州大學(xué)西南醫學(xué)中心(UT Southwestern Medical Center)的研究人員通過(guò)研究鑒別出了一種能夠保護機體腸道免于炎性腸?。↖BD)的關(guān)鍵基因。文章中研究者發(fā)現了名為Gatm基因會(huì )發(fā)生突變,同時(shí)利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)證實(shí)了該基因和炎性腸病之間的關(guān)聯(lián),Gatm基因是機體腸道粘膜屏障快速補充所必需的,而腸道的粘膜屏障能夠幫助腸道抵御細菌誘發(fā)的炎癥。
諾獎得主Bruce Beutler教授指出,Gatm基因是機體肌酸合成所需要的,肌酸是在肝臟中產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì),其能夠轉移到腸道屏障細胞中并且促進(jìn)這些細胞以一種有效的方式來(lái)利用這些能量。炎性腸?。↖BD)主要包括機體腸道慢性或復發(fā)性的免疫反應,以及炎性病變,據美國CDC數據顯示,潰瘍性結腸炎和克羅恩病是最常見(jiàn)的兩種炎性腸病,潰瘍性結腸炎目前僅限于大腸組織,而克羅恩病似乎會(huì )影響消化道的任何部位。
正常情況下,機體會(huì )維持一種特殊的平衡,即腸道對病原菌產(chǎn)生反應的能力以及對正常幫助機體消化的共生菌的耐受性之間的平衡。為了深入理解腸道的粘膜屏障,研究人員表示,腸道就好比戰斗間歇期間的戰場(chǎng)一樣,通常情況下粘液會(huì )沿著(zhù)腸道流動(dòng)并且形成粘膜屏障,形成的特殊粘膜屏障能夠保護腸壁抵御病原菌和有益菌的侵襲,然而如果細菌能夠穿過(guò)粘液層并且到達腸壁,最終就會(huì )引發(fā)腸道炎癥發(fā)生。
在實(shí)驗中,研究人員對小鼠進(jìn)行工程化操作使其攜帶兩個(gè)拷貝的隱性Gatm基因突變,這樣的小鼠就會(huì )表現出和IBD患者一樣的癥狀,即腹瀉、體重降低以及腸道粘膜細胞死亡;當小鼠攝入含有肌酸的飲用水時(shí)這些癥狀就會(huì )明顯改善,本文研究表明,肌酸能夠為粘膜屏障的快速補充和恢復提供能量來(lái)源。研究者Beutler說(shuō)道,Gatm基因以及其它負責細胞能量動(dòng)員基因的突變或許能夠解釋很多人類(lèi)個(gè)體患IBD的原因。IBD是一種慢性、易復發(fā)且容易緩解的疾病,消化道內壁組織的恢復是患者癥狀長(cháng)期環(huán)節的關(guān)鍵;當前療法主要關(guān)注于如何降低患者機體的炎性反應,然而腸道內壁細胞和粘膜層的正常愈合對于患者疾病的環(huán)節也至關(guān)重要,本文研究就發(fā)現腸道的愈合過(guò)程需要有效的能量代謝。