黏蛋白

肠道上皮细胞表面覆盖的黏液层是维持肠道健康第一道防线。黏液层由肠道杯状细胞产生并分泌的黏蛋白聚合而成，既是隔离病原微生物、寄生虫等的物理屏障，也为肠道内的共生菌群提供了营养和粘附位点，黏液层的破坏与肠道炎症等多种疾病有关。近日，以色列魏茨曼科学研究所的Deborah Fass、Tal Ilani及其团队在EMBO Journal发表文章，发现肠道杯状细胞中的二硫键催化酶QSOX1可以通过活化唾液酸转移酶而控制黏蛋白的唾液酸化，加深了人们对黏蛋白唾液酸化在维持肠道屏障中重要性的认识。

粘液屏障静息巯基氧化酶1 黏蛋白唾液酸化研究论文

肠道黏液层

Cell：黏蛋白如何让肠道安全吸收铜

肠道黏液层保护肠上皮细胞免受病原体和其他有害物质的侵害，同时也允许肠细胞吸收营养物质。黏液的主要成分是黏蛋白——一种能形成凝胶的大分子分泌型糖蛋白。然而，由于缺乏黏蛋白的高分辨率结构信息，人们难以深入揭示黏液屏障功能的分子机制。Cell最新发表以色列魏茨曼科学研究所Deborah Fass团队的研究成果，结合结构、生化和细胞实验，发现黏蛋白MUC2可作为铜伴侣蛋白，结合不同价态的铜（Cu2+、Cu1+），阻止游离铜介导的活性氧生成，保护肠细胞，并使肠细胞能安全地摄取所需的铜微量元素。

肠道黏液层黏蛋白铜微量元素

黏蛋白

Lancet子刊：肠道生理病理中黏蛋白的被动介导和主动调节作用（综述）

Lancet Gastroenterology & Hepatology最新发表的综述文章，关注胃肠道疾病和癌症中肠道菌群与黏蛋白的双向互作，着重讨论了黏蛋白对肠道菌群和屏障功能的主动调节作用和机制。

黏蛋白肠道屏障调节综述

细菌酶

特定肠菌对血型抗原的偏好

血型抗原是一类聚糖，不仅存在于红细胞上，也存在于肠道黏蛋白上，PLoS Biology发表的一项研究发现，肠道中常见的共生细菌——活泼瘤胃球菌可通过表达特定的糖苷水解酶，偏好性地利用A型血抗原。

细菌酶肠道菌群血型抗原黏蛋白

变形链球菌

Nature子刊：黏蛋白O-聚糖“驯化”潜在致病菌

黏液屏障内含有数万亿的微生物，同时可防止病原菌定植。在口腔中，含有黏蛋白MUC5B和MUC7的唾液形成一层薄膜，覆盖在软组织和牙齿上，以防止口腔病原体（如变形链球菌）的感染。唾液黏蛋白可以通过选择性的凝集素活性和细菌结合而直接与微生物相互作用，但唾液保护功能的范围和基础尚不清楚。Nature Microbiology近期发表的文章，黏蛋白中的MUC58通过O-聚糖抑制群体感应相关基因的表达，从而减少遗传转化，即黏蛋白O-聚糖是宿主用于“驯化”潜在致病微生物而不杀死它们的一种策略。同时，识别黏蛋白中结构与效应的关系，将使未来的研究更深入到机理，有助于筛选哪些变形链球菌成分是黏液聚糖发挥其作用所必需的。

变形链球菌黏蛋白群体感应遗传转化

宿主-菌群互作

Akk菌如何促进肠上皮发育？

宿主-菌群互作研究论文基础研究 AKK菌肠道干细胞

AKK菌

Akk菌可利用母乳寡糖

Akkermansia muciniphila（Akk菌）是一种可降解粘液的厌氧菌，与人体健康相关。Scientific Reports上发表的一项最新研究，在体外培养条件下，发现Akk菌可表达多种多糖降解酶，以降解母乳寡糖。该研究结果提示，在生命早期，Akk菌可利用婴儿肠道中的母乳寡糖以促进其存活，并可利用黏蛋白以促进其在粘液层的定殖。

AKK菌研究论文基础研究母乳寡糖多糖降解酶

O-聚糖酶

Nature子刊：新型GH16家族O-聚糖酶用于肠道黏蛋白降解

肠道黏液层是将肠道组织、免疫系统与肠道菌群、致病菌、内容物分离的重要屏障。肠道菌群的一些成员可利用黏蛋白作为营养来源，但是缺乏对用于分解这些复杂大分子的机制的理解。发表在Nature Communications上的一项研究，通过数据挖掘在四种主要的肠道黏蛋白降解菌（B.thetaiotaomicron，B.fragilis，B.caccae和A.muciniphila）中鉴定了9个GH16家族的O-聚糖酶，对它们的底物谱、作用方式、晶体结构等进行了详细表征，为了解黏蛋白被正常菌群分解的机制提供了重大进展。同时，还表明这些酶具有在肠道疾病状态下探索O-聚糖结构变化的潜在用途。

O-聚糖酶糖苷水解酶底物特异性三维结构 GH16

黏蛋白

Muc2粘蛋白维持菌群平衡，调控宿主先天防御

肠道MUC2粘蛋白和微生物多样性的变化与重要的肠道病理学密切相关，但它们之间的相互影响及其对肠道病理的影响仍不清楚。CMGH Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatolog发表的文章，发现Muc2缺陷小鼠菌群发生变化，导致低级别结肠炎，且菌群移植可导致野生型小鼠结肠炎加剧。揭示出Muc2粘蛋白能够维持健康的肠道菌群，调控宿主先天免疫，促进肠道稳态。

黏蛋白 Muc2 microbiota Colitis Dysbiosis

胃肠道感染

多糖降解细菌促进轮状病毒感染

《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，发现轮状病毒感染后可增加小肠中的黏蛋白分泌，并改变回肠中的菌群多样性与组成，其中增加的拟杆菌属与Akkermansia菌属可降解黏蛋白多糖，以降低黏蛋白与轮状病毒的结合能力，从而促进轮状病毒的感染。

胃肠道感染 Rotavirus Microbiome Mucus Muc2

唾液酸代谢

Nature子刊：肠道活泼瘤胃球菌如何利用唾液酸？

唾液酸（N-acetylneuraminic acid，Neu5Ac）是结肠黏蛋白聚糖最常见的末端结构，可作为多种肠道微生物包括瘤胃球菌（Ruminococcus gnavus）的营养源。此前研究表明，R.gnavus利用反式唾液酸酶降解粘蛋白以释放2,7-脱水唾液酸，而不是唾液酸。《Nature Microbiology》上的一项研究揭示了R.gnavus体内2,7-脱水唾液酸的代谢途径，包括特异性转运蛋白对2,7-脱水唾液酸的转运、氧化还原酶催化其生成唾液酸以及特异性醛缩酶催化唾液酸生成N-乙酰甘露糖胺等过程。进一步体外研究发现，当nan基因簇突变时，R. gnavus无法在唾液酸基质中生成，也无法有效定植到无菌小鼠的肠道黏液层。本研究揭示了细菌中一种独特的唾液酸代谢途径，对阐明健康和疾病宿主肠道内以黏液为生的共生菌群对肠道的空间适应具有重要意义。

唾液酸代谢活泼瘤胃球菌基因簇小鼠实验转运

肠道屏障

Nature子刊：VAMP8介导黏蛋白分泌以维持肠道屏障功能

杯状细胞分泌的MUC2黏蛋白是肠道粘膜屏障的重要组分，后者是肠道先天性宿主防御的第一道防线。Nature Communications上发表的一项最新研究，发现VAMP8在介导黏蛋白分泌中发挥重要作用：VAMP8敲除小鼠的MUC2黏蛋白分泌减少，肠道屏障受损，DSS诱导结肠炎恶化，对致病菌感染的易感性增加。

肠道屏障 VAMP8 黏蛋白肠道屏障结肠炎

菌群-免疫互作

肠道细菌降解黏蛋白并产生丁酸盐以维持肠道免疫稳态

菌群-免疫互作 microbiota Butyrate mucin INFLAMMATORY BOWEL DISEASE

IBD

Gut：结肠粘膜屏障功能异常促进溃疡性结肠炎发病

IBD IBD 溃疡性结肠炎病例-对照研究结肠粘膜

菌群-宿主互作

猕猴慢性腹泻中的菌群-宿主互作机制

《Microbiome》近期发表的一项研究，通过粪便宏转录组学方法，分析了恒河猴特发性慢性腹泻（ICD）中的宿主和肠道菌群的基因表达变化，表明ICD肠道菌群中，致病菌基因表达增加、黏蛋白降解作用增强、对岩藻糖的利用发生改变，而宿主生成的岩藻糖基化黏蛋白，可被菌群中的潜在致病菌作为碳源或黏附位点所利用，从而促进疾病。这些发现对于研究肠道疾病中的菌群-宿主互作机制，有参考意义。

菌群-宿主互作慢性特发性腹泻 Colitis diarrhea Dysbiosis

寄生虫感染

结肠菌群与Muc2黏蛋白协同防御阿米巴原虫

PLoS Pathogens上发表的一项最新研究，发现结肠菌群与Muc2黏蛋白协同作用，共同防御结肠中的阿米巴原虫。

寄生虫感染黏蛋白阿米巴虫动物实验小鼠

黏液

JMM：IBD中的黏蛋白与紧密连接蛋白（综述）

关于IBD，我们听说过最多的描述莫过于肠屏障功能受到破坏，而这涉及到一系列的黏蛋白与紧密连接蛋白。这篇综述，彻底把对这些蛋白的已知知识给总结了，值得认真读！特别推荐！

黏液紧密连接肠道屏障黏蛋白紧密连接蛋白

O-多聚糖

Cell子刊：如何保护肠道？细菌有答案！

这是对我们之前介绍的文献（http://www.xunludkp.com/papers/read/1083526436）的简要解读，老规矩，这样的文章，看看图就会有收获。这篇文章的标题“细菌告诉我们如何保护肠道”很有意思，值得体会！细菌在保护我们，我们该如何保护它们呢？至少，可能要少点抗生素吧。

O-多聚糖黏蛋白消化链球菌属吲哚丙烯酸 Tami L Swenson

肠道黏液

Nature Reviews：肠道黏液及黏蛋白的免疫作用（必读综述）

最近Nature Reviews Immunology上关于肠道黏液及黏蛋白的免疫作用的重量级综述，IF接近40的这本杂志，不是经常出肠道相关的文章，这篇值得好好看看，特别是关注肠道和肠道菌群与免疫系统相关机制的人，必读！

肠道黏液黏蛋白杯状细胞 Kevin G Roelofs Laurie E Comstock