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肠道神经伤害感受器调节肠道微生物群并促进组织保护
根据《Cell Reports》最近发表的一项研究，肠道内壁伤害感受器产生的 P 物质可以通过增加有益微生物的数量来防止炎症和组织损伤。学习：肠道神经伤害感受器调节肠道微生物群以促进组织保护。图片来源：Explode/Shutterstock 研究结果还凸显了炎症性肠病 (IBD) 患者中伤害感受器数量减少，以及疼痛信号基因表达谱的显着破坏。背景免疫系统与居住在屏障位点的大型微生物群落一起进化，统称为微生物群。很明显，微生物抗原和代谢物不断与免疫系统相互作用......
肠道神经伤害感受器调节肠道微生物群并促进组织保护
根据最近发表的一项研究 细胞报告 P 物质由肠道内壁伤害感受器产生，通过增加有益微生物的数量来防止炎症和组织损伤。
Lernen: Darminnervierende Nozizeptoren regulieren die Darmmikrobiota, um den Gewebeschutz zu fördern. Bildnachweis: Explode/Shutterstock
结果还强调，炎症性肠病（IBD）患者的伤害感受器数量减少，并且疼痛信号基因表达谱显着破坏。
背景
免疫系统与居住在屏障位点的大型微生物群落一起进化，统称为微生物群。 越来越清楚的是，微生物抗原和代谢物不断与免疫系统相互作用，从而产生微生物群特异性免疫反应，而不会产生炎症。 然而，当微生物种群受到破坏时，就会导致压力和炎症性疾病。
多种炎症性疾病，包括炎症性肠病 (IBD)、类风湿性关节炎和多发性硬化症，会造成痛苦、降低生活质量并导致慢性疼痛。 触发疼痛感是为了警告组织损伤或受伤。
在胃肠道、肺和皮肤等外周组织中，疼痛敏感神经元将环境信号传递到中枢神经系统。
伤害感受器是一种感觉神经元，表达瞬时受体香草酸 1 (TRPV1)，这是一种由各种刺激（包括辣椒素、热和炎症介质）激活的非选择性阳离子通道。 当伤害感受器被激活时，它们会释放神经肽，增强或抑制下游炎症级联反应。 然而，疼痛感知神经元在肠道炎症中的作用仍然存在相当大的不确定性。
本研究调查了小鼠肠道中 TRPV1+ 伤害感受器细胞的神经支配及其在稳态和炎症过程中的功能。 本研究使用靶向化学遗传学沉默、腺病毒介导的结肠特异性沉默或药物消融，评估了肠道损伤和发炎小鼠中 TRPV1+ 伤害感受器的敏感性。
研究
研究人员将 Trpv1-Cre 小鼠与 tdTomatofl/stop/fl 细胞系的报告小鼠杂交，分析 TRPV1+ 伤害感受器在幼稚小鼠和发炎小鼠结肠中的位置。
TRPV1-tdTomato 与泛神经元标记物 βIII-微管蛋白结合使用，以鉴定肠道损伤和炎症小鼠稳态时和暴露于葡聚糖硫酸钠 (DSS) 后结肠内壁的 TRPV1+ 伤害感受器神经支配。
激活了一种化学遗传学策略，通过产生 TRPV1hM4Di 小鼠来急性沉默体内 TRPV1 伤害感受器，其中 TRPV1+ 伤害感受器专门表达抑制性设计受体。
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在从用 DMSO 或 RTX 处理的 B6 小鼠获得的稳态 DRG 中评估背根神经节 (DRG) 伤害感受器标记基因表达。 用 DMSO 或 RTX 处理的小鼠通过 16S rRNA 基因测序和主坐标分析评估其粪便微生物组成。
将 DMSO 或 RTX 治疗的小鼠给予赋形剂或广谱抗生素混合物 (ABX)、万古霉素或新霉素，暴露于 DSS 中五天，同时每天监测疾病和恢复情况。
用 DSS、DMSO 或 RTX 处理的小鼠的结肠 P 物质和 CGRP 水平。 使用临床疾病评分、结肠长度、H&E 染色和远端结肠每日体重减轻来追踪 DSS 治疗的 DMSO 或 RTX 治疗的 Tac1/小鼠的疾病和恢复情况。
结果
研究人员发现，TRPV1+ 伤害感受器通过控制微生物组的组成，有助于 DSS 诱导的肠道炎症和损伤后的组织保护。 在缺乏 TRPV1+ 伤害感受器的情况下，万古霉素敏感的革兰氏阳性菌群会增加小鼠对结肠炎的易感性。
在肠道损伤和炎症的小鼠模型中，靶向化学遗传学沉默、腺病毒介导的结肠特异性沉默或 TRPV1+ 伤害感受器的药物消融导致更高的敏感性，表明肠道中的 TRPV1+ 伤害感受器可以防止组织损伤。
当 TRPV1+ 伤害感受器短暂沉默或永久减弱时，肠道微生物群就会发生变化，而从伤害感受失调的小鼠移植微生物会加剧肠道损伤和炎症。 TRPV1+ 伤害感受器介导的组织保护作用已被证明与革兰氏阳性细菌修饰有关，并且革兰氏阳性梭状芽胞杆菌物种选择性定植于无菌 (GF) 小鼠可改善组织保护。 此外，TRPV1+伤害感受器的化学遗传学沉默或药物消融降低了伤害感受器衍生的P物质的水平，而P物质的治疗性施用减轻了伤害感受受损的动物的严重炎症。
与健康对照相比，IBD 患者的肠道活检显示 TRPV1+ 伤害感受器神经支配失调和伤害感受器相关基因表达改变，表明这种失调可能是由持续性慢性肠道炎症导致的进化过程演变而来。
因此，支配肠道的伤害感受器在调节微生物群组成以减少肠道炎症和改善肠道组织健康方面发挥着重要作用。
研究的局限性
这项研究存在很大的局限性。 需要额外的代谢组学和转录组学研究来确定梭状芽孢杆菌控制的机制。底层。 通过 TRPV1+ 伤害感受器。 尽管结肠神经TRPV1+伤害感受器的化学遗传学修饰具有特异性，但仍需要进一步研究来区分DRG和迷走神经群。
有必要使用创新的知生和化学遗传学小鼠模型进行进一步研究，以研究急性神经元刺激后伤害感受器和微生物群之间的相互作用。
参考：
- Zhang, W., Lyu, M., Bessman, N., et al. (2022). Darminnervierende Nozizeptoren regulieren die Darmmikrobiota, um den Gewebeschutz zu fördern. Zelle. doi: 10.1016/j.cell.2022.09.008 https://admin.azonetwork.com/newsmedical/news-alt/new
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