Blautia coccoides通过胆盐水解酶介导的脱氧胆酸产生和法尼醇X受体信号传导缓解急性胰腺炎

Blautia coccoides Alleviates Acute Pancreatitis via Bile Salt Hydrolase-mediated Deoxycholic Acid Production and Farnesoid X Receptor Signaling

作者信息Yang Fu, Binqiang Xu, Wenfei Qin, Wei Xiao, Huizhen Huang, Jia Hu, Mengyan Cui, Qixiang Mei, Junjie Fan, Chunlan Huang, Yue Zeng
PMID41571095
发布时间2026
DOI10.1016/j.jcmgh.2026.101732

实验完整度

高

包含患者样本分析、小鼠AP模型、体外共培养、代谢组学、16S测序、FXR拮抗剂/激动剂及BSH抑制剂/工程菌等多元验证。

主要模型

急性胰腺炎患者粪便样本 C57BL/6J小鼠(雨蛙素+LPS诱导AP模型) 原代小鼠胰腺腺泡细胞

重点核对

B coccoides灌胃剂量:10^8 CFU/mL,连续28天 AP诱导:雨蛙素100 mg/kg腹腔注射,每小时1次共10次,末次同时注射LPS 5 mg/kg DCA灌胃剂量:1、5、10 mg/kg,连续7天 FXR拮抗剂Gly-β-MCA剂量:10 mg/kg;FXR激动剂GW4064剂量:50 mg/kg BSH抑制剂GR-7剂量:10 mg/kg(玉米油含5% DMSO),与B coccoides共28天

摘要

背景与目的:肠道菌群失调参与急性胰腺炎(AP)的发病机制,但治疗干预仍然有限。我们先前的研究发现,在AP中Blautia的相对丰度显著降低,提示其具有保护作用。方法:我们定量了AP患者中的Blautia coccoides,并在AP小鼠中测试了其效果。非靶向代谢组学鉴定了脱氧胆酸。使用激动剂和拮抗剂测试了法尼醇X受体(FXR)信号传导。应用16S rRNA测序探索肠道菌群的变化。体外共培养实验验证了微生物间的相互作用。通过涉及抑制剂和BSH工程化大肠杆菌的实验确认了胆盐水解酶(BSH)的作用。结果:我们观察到AP患者中B coccoides减少,并与疾病严重程度相关。在AP小鼠中,灌胃B coccoides减轻了胰腺和肠道损伤。非靶向代谢组学揭示脱氧胆酸(DCA)水平升高,这可以重现B coccoides的保护表型。我们进一步发现DCA主要在肠道内起作用,激活FXR,从而抑制促炎性核因子κB(NF-κB)和NLRP3通路。FXR激活还诱导成纤维细胞生长因子15(FGF15)的产生,从而保护胰腺腺泡细胞。16S rRNA测序显示B coccoides增加了产生BSH的菌属Parabacteroides和Bacteroides的丰度。在体外,B coccoides上清液促进了这些属的代表菌株的生长。抑制BSH消除了B coccoides的保护作用,而给予BSH工程化大肠杆菌可以改善AP。结论:B coccoides通过重塑肠道菌群组成、增强BSH介导的DCA产生以及激活肠道FXR–FGF15信号传导来抑制炎症,从而缓解AP。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Blautia coccoides是否以及如何缓解急性胰腺炎?
核心机制
B coccoides通过重塑肠道菌群,增加BSH产生菌(Parabacteroides和Bacteroides)的丰度,增强BSH酶活性,促进脱氧胆酸生成,进而激活肠道FXR-FGF15信号通路,抑制NF-κB和NLRP3炎症通路,从而缓解AP。
主要证据
B coccoides灌胃减轻AP小鼠胰腺和肠道损伤;DCA剂量依赖性重现保护作用;FXR拮抗剂阻断而激动剂模拟保护;BSH抑制剂取消保护而BSH工程菌改善AP;16S测序和共培养显示B coccoides促进BSH产生菌生长。
研究意义
该研究将B coccoides、BSH和DCA定位为AP的潜在治疗靶点,为利用肠道微生物影响AP提供了有价值的研究框架。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本分析

验证AP患者中Blautia及其物种丰度变化及其与疾病严重度的相关性

收集33例MAP/MSAP、15例SAP和20例HC粪便样本,通过实时PCR定量Blautia及4种常见物种(B obeum, B coccoides, B producta, B wexlerae)的丰度,并与临床指标和严重度评分进行相关性分析。

2

B coccoides对AP小鼠的保护效果验证

评估B coccoides灌胃对雨蛙素和LPS诱导的AP小鼠胰腺和肠道损伤的影响

C57BL/6J小鼠连续28天灌胃B coccoides(10^8 CFU/mL)后,通过腹腔注射雨蛙素和LPS诱导AP,评估胰腺和回肠组织病理、血清淀粉酶、炎症细胞因子、细胞凋亡、肠道屏障和细菌移位。

3

代谢组学分析

鉴定B coccoides干预后改变的代谢物,特别是胆汁酸代谢变化

对盲肠内容物进行非靶向代谢组学分析,通过PLS-DA和差异代谢物分析,鉴定DCA为关键代谢物,并在AP小鼠中验证DCA水平的变化。

4

DCA对AP的保护作用验证

评估外源性DCA对AP小鼠的保护作用及其剂量依赖性

AP小鼠分别灌胃1、5、10 mg/kg DCA持续1周后诱导AP,评估胰腺和回肠损伤、炎症、凋亡和屏障功能。

5

FXR-FGF15信号通路机制探索

验证DCA是否通过激活肠道FXR及其下游信号发挥保护作用

使用FXR拮抗剂Gly-β-MCA和激动剂GW4064,检测DCA对回肠FXR表达的影响、下游FGF15和FGFR4表达,以及在AP小鼠中的保护作用。

6

体外腺泡细胞保护实验

验证FGF15是否直接保护胰腺腺泡细胞

分离原代胰腺腺泡细胞,用重组FGF15(0.5、5、50 ng/mL)和FGFR4抑制剂FGF-401处理,然后以1 mM CCK刺激,评估细胞活力、LDH释放和炎症因子表达。

7

B coccoides对肠道菌群的影响

探究B coccoides是否通过调节肠道菌群组成来增强BSH活性

对盲肠内容物进行16S rRNA测序,分析菌群多样性及BSH产生菌属(Parabacteroides和Bacteroides)的丰度变化,并通过体外共培养验证B coccoides上清液对代表性菌株的促生长作用。

8

BSH活性的功能验证

确定BSH活性在B coccoides保护作用中的必要性

给予B coccoides和BSH抑制剂GR-7,或给予表达BSH的工程大肠杆菌,评估对AP严重度和粪便胆汁酸谱的影响。

9

临床生物标志物分析

评估B coccoides相关细菌标志物在预测AP严重度中的价值

在患者粪便中定量Parabacteroides、Bacteroides和bsh基因水平,并进行相关性分析和ROC曲线评估诊断和严重度预测价值。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
雨蛙素MedChemExpress--
脂多糖Sigma-Aldrich--
脱氧胆酸Sigma-Aldrich--
GW4064MedChemExpress--
Gly-β-MCAMedChemExpress--
GR-7MedChemExpress--
重组FGF15----
FGF-401----
CCK八肽MedChemExpress--
IV型胶原酶MedChemExpress--
脑心浸液培养基Becton, Dickinson237500
MRS培养基Hope BioHB0384-5
组织RNA纯化试剂盒PlusEZBioscience--
HyperScript III逆转录预混液EnzyArtisan--
E.Z.N.A.粪便DNA提取试剂盒Omega--
HiPure粪便DNA提取试剂盒Magen--
S6通用SYBR qPCR预混液EnzyArtisan--
QuantStudio 6 Flex系统Thermo Scientific--
AMPure XP磁珠Beckman Coulter--
Illumina DNA制备试剂盒Illumina--
Novaseq 6000测序平台Illumina--
二胺氧化酶ELISA试剂盒MultiSciences BiotechBPE20139
D-乳酸ELISA试剂盒MultiSciences BiotechBPE20072
FGF15 ELISA试剂盒MultiSciences BiotechEK1113
Advia 2400全自动生化分析仪Siemens--
RIPA裂解液Epizyme Biotech--
蛋白酶抑制剂Epizyme Biotech--
SDS上样缓冲液Epizyme Biotech--
PAGE凝胶试剂盒Epizyme BiotechPG111
PVDF膜Millipore--
HRP底物过氧化物溶液Millipore--
Amersham 600成像仪General Electric--
HRP-聚合物免疫组化试剂盒ServicebioG1215
TUNEL凋亡检测试剂盒(红色荧光)Beyotime--
Calcein-AM/PI试剂盒BeyotimeC1371
LDH检测试剂盒BeyotimeC0018
Leica Autostainer XL自动染色机Leica--
柠檬酸盐溶液Sangon Biotech--
超级免疫组化笔Biosharp--
免疫染色封闭液Sangon Biotech--
Alexa Fluor 488/594 AffiniPure驴抗兔IgGYeason--
DAPIYeason--
荧光显微镜Leica--
p65一抗AbclonalA19653
磷酸化p65抗体AbclonalAP1294
IκBα抗体AbclonalA19714
磷酸化IκBα抗体AbclonalAP0707
FXR抗体AbclonalA24015
Claudin1抗体Abcamab211737
ZO-1抗体Cell Signaling Technology13663
FGFR4抗体Proteintech11098-1-AP
NLRP3抗体Proteintech68102-1-Ig
超高效液相色谱系统(1290 Infinity LC)Agilent--
四极杆飞行时间质谱仪(TripleTOF 6600)SCIEX--
ACQUITY UPLC BEH Amide色谱柱Waters--
ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱Waters--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本收集
患者纳入标准、粪便样本收集时间、排除标准
阅读提示:Materials and Methods: Subjects and Sample Collection
小鼠AP模型
小鼠品系、年龄、体重、B coccoides灌胃剂量和时间、雨蛙素和LPS剂量及注射方案
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design
DCA处理
DCA剂量(1、5、10 mg/kg)、灌胃时间(1周)
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design
FXR药物处理
GW4064和Gly-β-MCA的剂量、给药方式
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design
BSH抑制实验
BSH抑制剂GR-7剂量、溶剂、给药时间
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design
FMT实验
抗生素混合物组成、剂量、给药时间、粪菌悬液制备和给药方案
阅读提示:Materials and Methods: Animals and Experimental Design, Preparation of FMT
原代腺泡细胞实验
细胞分离方法、FGF15和FGF-401浓度、CCK刺激浓度和处理时间
阅读提示:Materials and Methods: Isolation of Primary Pancreatic Acinar Cells and Intervention
16S rRNA测序
引物、测序平台、数据分析流程
阅读提示:Materials and Methods: 16S rRNA Sequencing
代谢组学
样品制备、色谱条件、质谱参数
阅读提示:Materials and Methods: Untargeted Metabolomics, Targeted Metabolomics