科研動態(tài)

近期，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所動物源性食品安全研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)殼聚糖通過調(diào)節(jié)TLR4/STAT1信號通路和腸道菌群，提升免疫抑制小鼠對微小隱孢子蟲感染的抵抗能力，顯示了殼聚糖在預(yù)防和治療寄生蟲感染方面的潛在應(yīng)用價值，也為探尋微小隱孢子蟲感染新的治療靶點提供了思路。相關(guān)研究在線發(fā)表在免疫學(xué)期刊Frontier in Immunology上。

隱孢子蟲是一種世界性分布的重要食源性寄生蟲，是導(dǎo)致兒童腹瀉的第二大病原體，可引起持續(xù)腹瀉，甚至危及生命，并與兒童發(fā)育遲緩和認(rèn)知障礙有關(guān)。美國食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)用于隱孢子蟲病治療的唯一藥物是硝唑尼特，但該藥對嬰兒和免疫缺陷病人等易感宿主無效。因此，探尋安全有效的抗隱孢子蟲病藥物迫在眉睫。

近年來，不少學(xué)者將關(guān)注點聚焦于天然藥物的抗隱孢子蟲作用。殼聚糖是一種無毒性多糖，主要來源于甲殼類動物和蝦。殼聚糖納米顆粒常被用作藥物的傳遞載體，對包括隱孢子蟲病在內(nèi)的原蟲病，以及真菌病、細(xì)菌病等疾病顯示出良好的治療效果，但其作用機(jī)制尚不清晰。

本研究通過口服殼聚糖制劑，觀察其對免疫抑制小鼠血液生化指標(biāo)、細(xì)胞因子、重要信號通路分子及腸道微生物種群的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，殼聚糖可增加隱孢子蟲感染小鼠的體重，減輕病原感染造成的運動遲緩、毛發(fā)皺褶、運動減少、食欲減退等癥狀；改善感染小鼠血液中白蛋白、血清堿性磷酸酶（ALP）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和 谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）等生理生化指標(biāo)；極顯著降低感染小鼠體內(nèi)排出的隱孢子蟲卵囊。此外，補(bǔ)充殼聚糖可極顯著降低感染小鼠的干擾素（IFN-γ）和腫瘤壞死因子（TNF-α）mRNA的轉(zhuǎn)錄水平（ p<0.01），降低細(xì)胞因子風(fēng)暴對宿主造成的損害；極顯著抑制TLR4蛋白的表達(dá)水平，而上調(diào)STAT1蛋白的表達(dá)水平( p  < 0.01) 。同時，殼聚糖可緩解感染小鼠腸道內(nèi)細(xì)菌多樣性的減少，增加了擬桿菌門/擬桿菌屬細(xì)菌的相對豐度，而變形菌、軟壁菌、脫鐵桿菌和厚壁菌的相對豐富度顯著降低。由于殼寡糖作為氨基多糖的降解產(chǎn)物，是腸道微生物的重要營養(yǎng)來源，推測其對腸道微生物種群起到保護(hù)和維持作用。上述研究結(jié)果表明，殼聚糖可通過重塑小鼠腸道菌群的組成，上調(diào)STAT1信號通路，下調(diào)TLR4信號通路及IFN-及和TNF-α的表達(dá)，從而減輕微小隱孢子蟲感染造成的損害。

該研究得到上海市科技興農(nóng)項目、上海市科委科技創(chuàng)新行動計劃實驗動物研究領(lǐng)域項目等的資助。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所動物源性食品安全研究團(tuán)隊巴基斯坦籍博士生Sajid Ur Rahman為本文第一作者，陳兆國研究員為通訊作者，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所為唯一完成單位，課題組成員龔海燕、米榮升、黃燕和韓先干等人參與了研究工作。

殼聚糖顯著抑制TLR4卻促進(jìn)了STAT1蛋白的表達(dá)

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35095858/