Gastroenterology,|,上海交通大学洪洁/陈豪燕揭示产肠毒素脆弱类杆菌促进肠道炎症和恶性肿瘤的潜在分子机理

产肠毒素脆弱类杆菌与炎症性肠病、结肠炎相关结直肠癌和结直肠癌的发生密切相关。然而,ETBF诱导肠道炎症和肿瘤发生的机制仍不清楚。ETBF下调的miR-149-3p依赖于METTL14介导的m6A甲基化。存在于血浆外泌体中的MiR-149-3p与IBD和CRC患者中ETBF的丰度呈负相关。据报道,由ETBF产生的称为脆弱拟杆菌毒素 的金属蛋白酶毒素是ETBF诱导的结肠炎和结肠癌发生所必需的。

来源:iNature(ID:Plant_ihuman)

产肠毒素脆弱类杆菌 (ETBF) 与炎症性肠病 (IBD)、结肠炎相关结直肠癌 (CAC) 和结直肠癌 (CRC) 的发生密切相关。然而,ETBF 诱导肠道炎症和肿瘤发生的机制仍不清楚。

2021年8月6日,上海交通大学洪洁及陈豪燕共同通讯在Gastroenterology(IF=22.68)在线发表题为“Enterotoxigenic Bacteroides fragilis promotes intestinal inflammation and malignancy by inhibiting exosomes-packaged miR-149-3p”的研究论文,该研究发现ETBF 通过在体外和体内下调 miR-149-3p 来促进 CRC 细胞增殖。ETBF 下调的 miR-149-3p 依赖于 METTL14 介导的 m6A 甲基化。作为miR-149-3p的靶基因,PHF5A在CRC细胞中ETBF处理后通过调节KAT2A mRNA选择性剪接来反式激活SOD2。miR-149-3p 可以在外泌体中释放并通过调节 Th17 分化介导细胞间通讯。血浆外泌体 miR-149-3p 的水平从健康对照到 IBD 和 CRC 患者逐渐降低。存在于血浆外泌体中的 MiR-149-3p 与 IBD 和 CRC 患者中 ETBF 的丰度呈负相关。

总之,该研究发现来自 ETBF 处理细胞的外泌体 miR-149-3p 促进了 Th17 细胞分化。ETBF 诱导的结直肠癌发生取决于下调 miR-149-3p 并进一步促进 PHF5A 介导的 KAT2A 在 CRC 细胞中的 RNA 选择性剪接。靶向 ETBF/miR-149-3p 通路提供了一种有前景的方法来治疗具有大量 ETBF 的肠道炎症和结直肠癌患者。

结直肠癌 (CRC) 是美国癌症死亡的第二大原因。多项研究表明,炎症性肠病 (IBD) 患者的 CRC 发病率高于一般人群,慢性肠道炎症与 CRC 的发展有关 。众所周知,微生物组在肠道炎症和致癌作用中起着重要作用。产肠毒素脆弱拟杆菌 (ETBF) 是脆弱拟杆菌的一个分子亚群,与 IBD 和 CRC 的发展密切相关。

据报道,由 ETBF 产生的称为脆弱拟杆菌毒素 (BFT) 的金属蛋白酶毒素是 ETBF 诱导的结肠炎和结肠癌发生所必需的。ETBF 还可以促进 APCMin+/- 小鼠的结肠肿瘤发生,这取决于黏膜免疫细胞中的 IL-17 反应和 STAT3 激活。一些研究还表明,ETBF 加速了 C57BL/6 小鼠中葡聚糖硫酸钠 (DSS) 诱导的结肠炎和氧化偶氮甲烷 (AOM)/DSS 诱导的致癌作用。然而,潜在的分子机制仍不清楚。

MicroRNAs (miRNAs) 由大约 22 个碱基对组成,是一组非编码和单链 RNA。在经典加工途径中,较长的初级转录本称为 pri-miRNA 被微处理器复合体(由 Drosha 和 DGCR8 组成)识别并切割成 pre-miRNA,最终形成成熟的 miRNA。miRNA 通过与靶基因的 3'-UTR 结合来调节蛋白质翻译过程。miRNA 已被证明在影响癌症和炎症状态的分子和细胞过程中起着至关重要的作用。

外泌体是由各种类型的细胞产生并释放到细胞外环境中的微泡。外泌体可以通过转移和交换包括 microRNA 在内的分子来介导细胞间通讯,从而促进肿瘤发生和其他生物学功能。迄今为止,外泌体是否参与 ETBF 介导的肠道炎症和致癌作用仍不清楚。

在本研究中,试图确定 ETBF 介导的结肠炎和结肠癌变的新致病机制,并提供新的证据表明ETBF 和包裹在外泌体中的 miRNA 可以作为 IBD 和 CRC 患者的潜在预后和治疗靶点。

参考消息:

https://www.gastrojournal.org/article/S0016-5085(21)03341-2/pdf#relatedArticles

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