研究人員的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，普通或“野生型”小鼠與缺乏Chst4基因的小鼠的腸道菌群在粘蛋白聚糖GlcNAc-6-O-硫酸化之間存在著顯著差異。缺乏Chst4基因的小鼠往往會(huì)發(fā)展為肥胖，且表現(xiàn)出對(duì)實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎（人工誘導(dǎo)的結(jié)腸炎）以及結(jié)腸炎相關(guān)癌癥的易感性。

 

  在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，研究人員有了幾個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。其中最突出的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是，缺乏Chst4基因的小鼠（Chst4–/–小鼠）會(huì)表現(xiàn)出糞便中免疫球蛋白A（IgA）水平的降低。IgA是機(jī)體免疫系統(tǒng)所產(chǎn)生的抗體，對(duì)于保護(hù)機(jī)體粘膜表面，包括腸道等，抵御外來(lái)入侵非常重要。因此，小鼠糞便中降低的IgA水平可能表明其機(jī)體免疫系統(tǒng)受到了損傷。

 

  研究者Hiroto Kawashima教授在談到實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)表示，粘蛋白O聚糖中缺乏GlcNAc-6-O-硫酸化的Chst4–/–小鼠會(huì)表現(xiàn)出明顯的體重增加，對(duì)葡聚糖硫酸鈉所誘導(dǎo)的結(jié)腸炎以及結(jié)腸炎相關(guān)的癌癥的易感性可能會(huì)增加。同時(shí)，這一過(guò)程還伴隨著T濾泡輔助細(xì)胞介導(dǎo)的IgA反應(yīng)受損，導(dǎo)致IgA產(chǎn)量顯著減少。

 

  為了探究這一現(xiàn)象的深層機(jī)制，研究人員進(jìn)行了“共住”和“微生物群移植”實(shí)驗(yàn)（促進(jìn)細(xì)菌在野生型小鼠和Chst4–/–小鼠之間轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這些措施并不能緩解所觀察到的體重增加和機(jī)體對(duì)結(jié)腸炎易感性的增加。然而，在Chst4–/–小鼠中恢復(fù)健康的腸道菌群，或能使小鼠免于疾病，并能增強(qiáng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能。

 

  研究者進(jìn)一步指出，這些研究發(fā)現(xiàn)具有重要的生物醫(yī)學(xué)意義。例如，增強(qiáng)硫酸化作用不僅能緩解機(jī)體腸道的炎癥，還能改善上皮組織的“屏障功能”。上皮組織存在于皮膚、胃腸道和呼吸道等，其能通過(guò)保護(hù)機(jī)體內(nèi)部區(qū)室免于外部環(huán)境的影響從而來(lái)抵御有害物質(zhì)對(duì)機(jī)體的損傷。

 

  腸道菌群包括多種微生物，其相關(guān)的代謝產(chǎn)物也扮演著重要的角色。最近，腸道菌群因其在保護(hù)機(jī)體抵御疾病和障礙發(fā)生過(guò)程中的關(guān)鍵角色而引起了科學(xué)家們巨大的研究興趣。目前的研究證實(shí)了早期對(duì)友好腸道菌群的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)還揭示了迄今為止未知的腸道粘蛋白的調(diào)節(jié)機(jī)制。

 

  總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)研究結(jié)果提供了宿主糖基化的重要意義，具體而言，GlcNAc-6-O-硫酸化對(duì)腸道粘蛋白的影響，其或許能通過(guò)腸道菌群的調(diào)節(jié)來(lái)抵御肥胖和腸道炎癥等人類疾病。這一發(fā)現(xiàn)可能為未來(lái)開發(fā)針對(duì)腸道健康和相關(guān)疾病的新型療法提供新的思路。