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文章背景簡介

腸道微生物群與宿主之間的共生關系有助于腸道功能和免疫力的成熟，從而促進早期生長和健康。益生菌被定義為“活的微生物”，當給予足夠的量時，會給宿主帶來健康益處。動物實驗證明，早期階段使用益生菌促進生長，產生長期健康的結果。此外，鼠李糖乳桿菌（LGG）在小鼠體內的定植可促進小鼠的生長、腸道功能成熟及IgA生成，降低對腸道損傷和結腸炎的易感性，表明LGG定植會影響腸道發育和成年后的長期健康。

目前，人們已經提出了多種關于益生菌作用的機制，然而，關于益生菌作用的精確模式知之甚少。P40最初是從LGG培養上清液中分離出來的分泌性蛋白。功能分析顯示，P40能維持屏障功能，抑制細胞因子誘導的凋亡，促進腸上皮細胞中粘蛋白的產生，通過上調腸上皮細胞中增殖誘導配體（aproliferation－inducing ligand，APRIL）的表達來增強IgA的產生，從而保護腸道損傷和炎癥。

作為酪氨酸激酶1型受體ErbB家族的一員，表皮生長因子受體（EGFR）的激活會刺激下游多種信號通路（如Akt和MAPK），導致細胞增殖、分化、遷移、存活等多種細胞反應。研究表明，p40調節保護性細胞反應的信號機制，主要是活化去整合素－金屬蛋白酶17（ADAM－17）釋放肝素結合性表皮生長因子（HB－EGF），進而激活腸上皮細胞中EGFR。進一步研究表明，羊水和母乳中存在著EGFR配體（EGF和HB－EGF），它們可以參與促進腸上皮細胞生長。

為了探討新生兒補充益生菌衍生因子P40對腸上皮細胞增殖、分化、緊密連接形成等早期腸道功能成熟過程，以及成年小鼠腸道損傷及結腸炎防治中的作用，從而進一步探究益生菌衍生因子對早期生命和長期健康調控中腸道發育和免疫反應的作用機制，美國范德比爾特大學醫學中心、我國四川大學華西公共衛生與健康食品評價研究中心的Xi Shen等人開展了系列研究，并于2018年在《Mucosal Immunology》雜志上（IF2017＝ 7．36醫學1區）發表了題為“Supplementation of p40， a Lactobacillus rhamnosus GG－derived protein， in early life promotes epidermal growth factor receptor－dependent intestinal development and long－term health outcomes”的文章。

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所用到的主要方法

1．酶聯免疫吸附

2．Western Blot

3．流式細胞術

4．RT－PCR

5．免疫組化

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文章主要內容摘要

腸道微生物群對生長發育的有益作用已為人所周知，但是，人們對于微生物群調節腸道發育的具體機制卻依然并不十分清楚。P40是LGG的一種衍生蛋白，在腸上皮細胞中可以激活表皮生長因子受體（EGFR），保護腸上皮免受損傷和炎癥。本研究中，作者開發了含有果膠／玉米醇溶蛋白的p40水凝膠，用于靶向輸送p40到小腸和結腸。在小鼠出生后第2天至21天，連續給予含有p40的水凝膠。結果發現：小鼠在斷奶和腸道功能成熟前體重顯著增加，P4會促進腸道上皮細胞增殖、分化、緊密連接形成，以及早期IgA的產生。此外，研究還表明：在腸上皮細胞EGFR特異性缺失的小鼠中，P40誘導的這些效應會消失，這表明EGFR的激活可能介導了P40調節的腸道發育作用。此外，在小鼠新生兒期用P40處理還會降低其成年后對腸道損傷和結腸炎的易感性，促進了IgA產生及調節性T細胞分化等保護性免疫反應。該研究揭示了新生兒補充益生菌衍生因子在促進EGFR介導的腸道功能成熟和先天免疫中的新作用，這可能會對機體產生長期有益的效果。

鼠李糖乳桿菌LGG促進新生小鼠腸道發育并降低成年期結腸炎的易感性