Passino项目文章猴头菇真菌蛋白具有免疫调节作用 肠道菌群是目标
出版期刊
《免疫学前沿》
影响因子
6.429
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2017年6月，帕索诺生物与广东省微生物研究所合作，在《免疫学前沿》（最新影响因子6.429）发表论文，报道猴头菇的一种真菌蛋白（HEP3）可对肠道发挥免疫调节作用免疫抑制小鼠和患有炎症性肠病的小鼠的菌群。
研究背景
炎症性肠病（Inflammatory Enterdisease，IBD）是一种慢性肠道炎症性疾病，其症状为腹痛、腹泻、便血和体重减轻。 有证据表明IBD的发生会增加结直肠癌的风险。 随着生活水平的提高、膳食结构的改变、高脂肪食物摄入量的增加，我国IBD发病率呈现快速增长趋势。
目前尚无特异性强、副作用低的治疗IBD的药物。 开发治疗IBD疗效确切、副作用低的新药具有重要的科学意义和临床价值。
猴头菇是著名的药用和食用菌。 其活性成分具有保护神经、降血糖、抗癌、抗氧化、抗衰老等作用。 可能的。
研究目的
从猴头菇中提取纯化真菌免疫调节蛋白（HEP3），并将其应用于炎症性肠病小鼠的治疗。 通过比较不同处理间小鼠肠道菌群的差异，研究猴头菇蛋白对免疫抑制小鼠和炎症性肠病小鼠肠道菌群的影响，以及通过改变肠道菌群发挥免疫调节作用。
研究方法
测序技术：Illumina MiSeq高通量测序平台
测序模式：微生物组细菌16S rRNA V3-V4区测序
实验设计：
1.将小鼠随机分为4组，并进行以下处理：
考试科目
加工方法
团队名字
样品数量
昆明雄性小鼠
没有治疗
10
环磷酰胺治疗
10
环磷酰胺和100mg/kg HEP3处理
10
环磷酰胺和200mg/kg HEP3处理
10
2.将小鼠随机分为9组，并进行以下处理：
考试科目
加工方法
团队名字
样品数量
昆明雄性小鼠
没有治疗
普通的
TNBS加工
三硝基苯磺酸盐
TNBS 和 HEP3 治疗
高效EP3
TNBS 和双歧杆菌处理
比夫多
TNBS 和抗生素治疗
三硝基苯磺酸+抗生素
TNBS、抗生素和 HEP3 治疗
HEP3+抗生素
TNBS、抗生素和双歧杆菌治疗
Bifdo+抗生素
TNBS、HEP3 和双歧杆菌处理
双歧杆菌+ HEP3
TNBS、HEP3、抗生素和双歧杆菌治疗
Bifdo+抗生素+HEP3
研究成果
1、猴头菇蛋白HEP3对IBD大鼠的抗炎作用
HE染色和免疫组化实验结果表明HEP3对IBD大鼠具有显着的抗炎作用。
2. HEP3是一种免疫调节蛋白
HEP3可以通过上调或下调TNF-α、1L-1β、1L-6等细胞因子和iNOS的产生来免疫调节脂多糖激活的小鼠RAW 264.7巨噬细胞，实现HEP3的免疫调节作用。 此外，HEP3还能显着减轻D-半乳糖诱导的HIEpiC衰老细胞的氧化应激反应，促进衰老细胞的增殖。
3. HEP3可以改善环磷酰胺引起的小鼠免疫毒性
HEP3可以通过激活T细胞来减轻高剂量环磷酰胺引起的小鼠免疫毒性。
4. 环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠的肠道微生物组成
取环磷酰胺诱导实验中四组小鼠（Z、M、D、G）的盲肠内容物进行高通量测序，并对测序数据进行分析。 对照组（Z）和环磷酰胺诱导组（M）的维恩图、PCA主成分分析和热图分析结果表明，Z和M的微生物组成存在显着差异。 与Z组相比,在属水平上,M组中颤螺菌属、普雷沃菌属、螺杆菌属和嗜胆菌属的丰度降低,而热球菌属、葡萄球菌属、不动杆菌属、气球菌属、乳杆菌属、棒状杆菌属、里克内尔菌属、肠杆菌属、变形杆菌属、厌氧菌属和Trabulsiella属的丰度降低丰度增加了。
四组间比较结果表明，HEP3处理的M组和D组微生物物种丰富度较高，四组间群落组成存在显着差异。 与M组相比，发现在门水平上，HEP3处理组的Actinobacteria、Bacteroidetes和Proteobacteria的物种丰度有显着变化，但更接近Z组。维恩图结果显示HEP3改变了肠道的组成植物区系。
在属水平上，HEP3处理组中棒状杆菌属、拟杆菌属、肠杆菌属、不动杆菌属、脱硫弧菌属和乳杆菌属的相对丰度增加，但病原菌的相对丰度下降。 菌群代谢功能预测分析结果显示，环磷酰胺治疗组（M）的生物代谢相对较慢，但经过HEP3治疗后，几乎所有代谢均恢复甚至高于正常水平。
5. HEP3通过肠道菌群增强免疫活性
实验结果表明，对于炎症性肠病患者，使用抗生素会加重结肠组织的损伤； 而HEP3和双歧杆菌都具有抗炎作用，可以缓解症状，两者之间有协同作用。
6. HEP3显着提高双歧杆菌的植入活性
对Normal、TNBS、HEP3、Bifdo、TNBS+抗生素、HEP3+抗生素、Bifdo+抗生素、Bifdo+HEP3、Bifdo+抗生素+HEP3 9组小鼠盲肠内容物进行采样测序，数据分析结果显示，HEP3中组中，双歧杆菌和其他益生菌的相对丰度增加，HEP3显着增加了双歧杆菌的植入活性。
物种互作关联网络分析结果表明，在IBD小鼠肠道中，抗生素破坏了整个肠道微生态系统的多样性和稳定性，而HEP3则保持了其多样性和稳定性。
7. HEP3可以抑制肿瘤生长
肿瘤抑制实验结果表明，HEP3能够抑制人前列腺癌细胞移植模型小鼠癌细胞CC531的生长。 低剂量HEP3治疗组(HL)和高剂量HEP3治疗组(HH)肿瘤细胞抑制率分别为35.73%和70.61%。 HL组和HH组的β2-GM、TNF-α、IFN-γ、M-CSF、TGF、VEGF等免疫和炎症相关细胞因子接近正常水平。 由此可见，HEP3是一种真菌免疫调节蛋白，对肿瘤具有较强的抑制作用，未来有望应用于肿瘤治疗。
总结
本研究的亮点在于，不仅通过前期的免疫组化实验证实了猴头菇蛋白HEP3对炎症性肠病的抗炎作用，而且通过后续的动物实验，结合高通量测序分析，揭示了： HEP3具有对炎症性肠病的抗炎作用，是通过改变小鼠肠道菌群进而产生免疫调节来实现的。 两者结合，全面深入地阐明了HEP3的免疫调节作用和机制。
本研究的测序和数据分析工作由上海派思诺生物科技有限公司完成。
文章索引
陈达，郑成，杨杰，等。 猴头菇提取的真菌蛋白通过调节肠道菌群的免疫调节活性[J]. 免疫学前沿，2017，8：666。
文案微生物组部
派西诺生物
上海派生生物科技有限公司成立于2011年4月，总部位于上海市徐汇区聚科生物园。 派桑生物是一家从事基因测序相关科研及医学检测服务的高新技术企业。 公司拥有两家全资子公司：上海舜宇生物科技有限公司和上海帕塞诺医学检验有限公司，经过多年的发展，公司已建成最完整的第一代、第二代、第三代测序平台和生物信息分析平台，为客户提供包括高通量基因测序、临床医学基因检测、生物信息服务、生物云计算、分子生物学实验、DNA合成等在内的一站式、全方位服务和系统解决方案。 公司建立了国内一流的技术、研发、信息分析和管理团队，致力于成为国内领先的基因测序技术服务企业。
