Curr Microbiol -骨桥蛋白在肠道菌群稳态及免疫代谢功能中发挥着关键作用
时间:2025-05-21 来源:实验室 作者:实验室 浏览次数:746骨桥蛋白(Osteopontin, OPN)是一种多功能糖蛋白,广泛参与骨骼形成、免疫调节及炎症反应等生理过程。在母乳中,OPN约占总蛋白的2%,又被称为“乳桥蛋白”(Lactopontin, LPN),对婴幼儿肠道发育、免疫系统成熟及大脑健康至关重要。近日,内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室孙志宏研究员在《Current Microbiology》上发表最新研究。该研究通过肠道特异性Spp1基因敲除小鼠模型,系统地揭示了OPN在肠道屏障功能、免疫代谢调控及菌群稳态中的关键作用。
要点
1. 肠道特异性敲除Spp1基因(CKO组)的小鼠结肠粘液分泌减少,染色强度减弱。同时,AB-PAS染色结果显示,其杯状细胞的数量和功能均受损,表明OPN是维持肠道粘液层结构和功能的核心因子;
2. 相较于WT组,CKO组小鼠的结肠基因表达谱发生显著改变。GO功能富集中,OPN缺失导致差异表达基因集中于细胞粘附、急性炎症反应、细胞外基质组织及多细胞发育等关键功能(P<0.05)。进一步KEGG通路分析中,Spp1基因缺失显著影响抗原加工呈递、粘蛋白O-糖基化及cGMP-PKG信号通路(P<0.05)。这些变化共同表明,OPN的缺乏显著改变了与免疫调节和脂质代谢相关的基因表达谱,突出了OPN在维持肠道免疫稳态和代谢平衡中的关键作用;
3. OPN缺失降低肠道菌群多样性,尤其是嗜黏蛋白阿克曼菌的丰度减少(P<0.05)。这类菌群依赖粘液层分泌的粘蛋白生存,而OPN缺乏导致的粘液层变薄和肠道环境改变,可能直接破坏菌群与宿主间的共生关系,形成“屏障损伤-菌群失衡-免疫异常”的恶性循环。
本研究通过肠道特异性基因敲除模型,系统解析了OPN在维持肠道稳态中的三重核心机制:粘液屏障构建、基因表达及菌群调控。通过多组学联合分析,揭示了OPN对肠道粘液分泌、宿主肠道基因表达与菌群互作的影响,为Spp1在肠道宿主-微生物相互作用中提供了新的见解,并为相关治疗策略的开发提供了潜在依据。这一发现不仅深化了OPN的生物学意义,更填补了母乳活性成分调控婴幼儿肠道发育的机制空白,为开发靶向OPN的婴幼儿营养干预策略奠定了理论基础。
第一作者:丽娜、高广琦
通讯作者:孙志宏 研究员
原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00284-025-04246-6
原文题目:《Co-variation of host gene expression and gut microbiome in intestine-specific Spp1 conditional knockout mice》
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