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2025-10-201335 次浏览
论文|710公海细胞小室助力浙江大学医学院钻研团队破解“小肠大智慧”

文章名称:Gasdermin-D-mediated epithelial-immune circuit synchronizes nutrient absorption and host defense in the small intestine

中文名称:Gasdermin-D介导的上皮-免疫回路,,在小肠中实现协调营养吸收与病原体防御的机制平衡

杂志名:Immunity

期刊影响因子:26.3

第一作者:Qianzhou Yu

通讯作者:Zhexu Chi, Di Wang

颁发日期:2025.7.24

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.06.019



钻研内容

内容概述:小肠既要吸收营养,,又要招架病原体。食品进入后除了提供营养,,还会影响免疫平衡,,但小肠若何协调这两方面分工一向不明显。

钻研发现,,Gasdermin D(GSDMD)在肠上皮细胞中阐扬主题作用:它援手吸收型上皮细胞高效吸收营养,,同时与免疫系统形成协同回路,,共同维持防御职能。分歧于其已知的“细胞焦亡”职能,,这里 GSDMD 决定了小肠上皮细胞在吸收与免疫间的分工,,并推进刷状缘的形成。饮食诱导的 GSDMD 依赖机制,,能加强脂质吸收,,并扭转上皮代谢,,以支持γδ T 细胞存活,,从而提升樊篱防御。
若该机制受损,,会导致小肠樊篱职能降落及加重肠道有关炎症。本钻研揭示了小肠若何通过GSDMD 驱动的上皮–免疫回路,,在环境和饮食变动中实现营养吸收与宿主防御的平衡。


钻研布景

小肠需在吸收营养与防御病原体之间获得平衡,,但若何把营养/饮食信号转译为免疫应答信号,,这方面作用机制尚不明确。GSDMD 作为已知的焦亡执行子,,其在肠道上皮中的非典型/非焦亡职能及其对上皮-免疫相互作用的影响,,是本钻研关注的关键点。



尝试步骤与过程

为了钻研Gasdermin D (GSDMD) 在小肠中的作用,,钻研团队重要选取了以下几类尝试:

  • 基因敲除与动物模型

本钻研构建了缺失GSDMD 的小鼠模型,,并与正常小鼠进行对比。通过比力它们在饮食前提下的营养吸收能力和免疫反映,,来观察 GSDMD 是否在其中阐扬关键作用。

  • 组织学与超微结构观察

使用显微镜和扫描电镜观察小肠上皮细胞的状态,,出格是刷状缘(microvilli) 的结构是否齐全。重点关注有无 GSDMD 的情况下,,刷状缘的分列和职能是否受到影响。

  • 职能检测(营养吸收和代谢)

给尝试小鼠分歧类型的饮食,,检测它们吸收脂质等营养物质的效能。通过代谢组学和能量代谢分析,,钻研小肠上皮在有无GSDMD 时的代谢状态差距。

  • 免疫学尝试

分析小肠中的上皮内γδ T 细胞(IELs),,观察它们在 GSDMD 缺失时的数量、、职能变动。钻研饮食是否通过GSDMD 影响这些免疫细胞的存活和活性。

  • 炎症与樊篱职能评估

给小鼠施加肯定的炎症挑战,,检测肠道樊篱职能是否受损。比力正常与GSDMD 缺失小鼠在炎症反映上的差距。

Gasdermin D(GSDMD)在肠上皮细胞中作用示意图

尝试了局

  • 小肠结构方面

正常小鼠的小肠刷状缘(microvilli)分列整齐,,结构齐全。缺失 GSDMD 的小鼠刷状缘显著错乱或不齐全,,注明 GSDMD 对维持小肠上皮结构至关重要。

  • 营养吸收方面

在赐与脂质(如高脂饮食)时,,正常小鼠能有效吸收,,而GSDMD 缺失小鼠的脂质吸收效能显著降低。这批注 GSDMD 参加调控小肠吸收营养的能力。

  • 代谢状态方面

正常小鼠的小肠上皮在饮食刺激下,,能通过GSDMD 调整代谢状态,,满足营养吸收和免疫支持的双重需要。缺失 GSDMD 的小鼠在代谢适应上显著不及。

  • 免疫细胞方面

正常小鼠小肠中的上皮内γδ T 细胞(IELs)存活优良,,职能活跃。GSDMD 缺失后,,γδ T 细胞数量降落,,职能受损,,注明上皮-免疫之间的联系被粉碎。

  • 炎症与樊篱职能方面

在炎症挑战尝试中,,正常小鼠维持了相对不变的樊篱职能。GSDMD 缺失小鼠则出现更严重的炎症和樊篱危险,,提醒这一回路的缺点会加重肠道炎症。


总结

尝试了局显示,,GSDMD 不仅援手小肠维持正常结构(刷状缘),,还推进脂质吸收,,支持免疫细胞职能,,加强樊篱防御。缺失 GSDMD 的小鼠在这些方面均阐发出显著缺点,,最终导致更严重的炎症反映。



结论

GSDMD在肠道中不仅是焦亡执行蛋白,,也表演着“上皮职能调节器”的角色,,通过影响刷状缘与代谢职能来支持部门免疫细胞,,从而在环境与饮食变动时协调“营养吸收 ? 宿主防御”的平衡。该钻研扩大了我们对 GSDMD 职能的理解(从“促炎/焦亡”扩大到“状态与代谢调节”),,并提醒调控此通路可能有助于医治与樊篱粉碎有关的肠。ㄈ缒承├嘈偷膃nteritis)。

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论文中用到的NEST产品


细胞小室

涉及尝试:Transwell尝试以及CLSM

涉及细胞类型:B16F10、、BMDC

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尝试中使用到的NEST产品:细胞小室(724101)

钻研显示,,CACO-2细胞是唯一在持久培营养化后能同时出现真实肠上皮细胞状态特点和生化个性的细胞系。
本文在体外极化Caco-2 单层的状态学表征尝试(用于评估刷状缘 / 微绒毛形成)的 SEM/TEM 尝试选取了细胞小室进行细胞造就,,并在电子显微镜下观察Caco-2 细胞持久极化造就21天后形成的刷状缘/极化单层。

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体外细胞小室滤膜上CACO-2细胞的超微结构

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4 mM油酸处置GSDMD十二指肠细胞,,在存在10 mM细胞外Ca2+的情况下,,肠细胞微绒毛在5min内迅速伸长,,而在没有细胞外Ca2+的情况下则没有这种成效。







NEST细胞小室的优势

   

细胞小室在细胞尝试中很常用,,如:共造就尝试、、趋化尝试、、细胞迁徙尝试、、细胞侵袭以及药物转运。其中,,通透性支持物能够有效改善极性细胞的造就,,由于这些支持物允许细胞从其基底面和顶面排泄和吸收分子,,从而以更为天然的方式进行代谢,,最大水平地仿照体内环境以造就某些特殊的细胞系。
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?创新的边缘设计:操作单一便捷,,削减细胞危险,,保障尝试反复性和正确性
?PC(聚碳酸酯)膜:机械强度高,,化学不变性好,,能接受多种尝试前提,,确保尝试了局正确靠得住,,不易撕破或卷曲,,且取出小室时操作方便
?PET(聚酯)膜:拥有优良的化学不变性,,兼容多种溶剂环境
?兼容性好:与大部门细胞固定、、染色溶剂兼容,,便于后续显微观察和持久保留
?低吸附个性:PC膜低吸附率,,削减小分子蛋白和化合物的损失,,确保尝试数据真实靠得住
?孔径规格丰硕:提供0.4μm至8μm的全规格孔径,,提供6孔、、12孔、、24孔等多种规格配套多孔板,,满足分歧规模的尝试需要


细胞小室订购指南
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