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微生物代谢物尿石素A保护人源化AS3MT小鼠免受无机砷诱导的肠道屏障功能障碍
Microbial metabolite Urolithin A protects against inorganic arsenic-induced gut barrier dysfunction in humanized AS3MT mice
摘要
长期暴露于无机砷(iAs)是一个主要的公共环境卫生问题，并与严重的胃肠道疾病相关，包括胃肠炎、腹泻和炎症性肠病样症状。肠道微生物群在减轻砷毒性中起着关键作用，无菌或抗生素处理的小鼠粪便砷排泄减少，组织积累增加。我们之前的研究表明，微生物代谢物尿石素A(UroA)在体外能保护细胞免受iAs诱导的细胞毒性、凋亡、氧化应激和ROS产生。本研究使用人源化AS3MT小鼠（小鼠砷甲基转移酶基因(As3mt)被人类AS3MT(hAS3MT)替代），评估了iAs和UroA对肠道屏障功能的体内影响。长期iAs暴露（100 ppb，28周）显著降低了紧密连接蛋白的表达，表明肠道屏障完整性受损。UroA处理保护了hAS3MT小鼠免受iAs诱导的肠道通透性增加、炎症、结肠缩短以及结肠重量/长度比升高的影响。UroA还降低了iAs诱导的炎症细胞因子、髓过氧化物酶(MPO)活性，并保留了肠上皮细胞紧密连接蛋白的表达。此外，微生物组和代谢组学分析表明，UroA处理能防止iAs诱导的肠道微生物失调，特别是恢复了几种有益菌株和短链脂肪酸（如乙酸盐和丁酸盐）的水平，从而促进肠道稳态。总之，这些发现表明UroA能减轻iAs诱导的肠道毒性并恢复微生物群稳态。
实验方法
产品清单
| 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|
| 全自动组织破碎仪 | -- | -- |
| 离心机 | -- | -- |
| 三重四极杆气相色谱质谱系统 | Thermo Scientific | TSQ EVO 8000 |
| ZB WAX Plus, 30 m × 0.25 mm × 0.25 µm 色谱柱 | Phenomenex | -- |
| 自动进样器 | -- | -- |
| TraceFinder 3.3 | Thermo Scientific | -- |
| 真空离心浓缩仪 | -- | -- |
| Vanquish超高效液相色谱仪 | Thermo Scientific | -- |
| Orbitrap Exploris 120质谱仪 | Thermo Scientific | -- |
| Thermo Scientific Vanquish UHPLC联用Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120质谱系统 | Thermo Scientific | -- |
| Phenomenex Kinetex 1.7 µm PFP 100 Å (100 × 2.1 mm, 1.7 µm粒径) 色谱柱 | Phenomenex | -- |
| Orbitrap Exploris 120质谱仪 | Thermo Scientific | -- |
| TraceFinder 5.2 | Thermo Scientific | -- |
| PanDesk载玻片扫描仪 | 3DHISTECH Ltd. | -- |
| SpectraMax iD3酶标仪 | Molecular Devices | -- |
| Bio-Rad ChemiDoc成像系统 | Bio-Rad | -- |
| Olympus VS200载玻片扫描仪 | Olympus | -- |
| BD FACSCanto II流式细胞仪 | BD | -- |
| QIAamp PowerFecal Pro DNA提取试剂盒 | Qiagen | -- |
| 恒温培养摇床 | -- | -- |
| Agilent 7800电感耦合等离子体质谱仪 | Agilent Technologies | -- |
| SPS 4自动进样器 | -- | -- |