Ученые нашли, что мыши, у которых был ген удаленный ген IL-22RA1, более восприимчивы к инфекции, потому что они не могут произвести белок рецептора, который заставляет клетки произвести сахар. Обычно этот процесс покрывает поверхность кишечника со сладким веществом, которое поощряет рост бактерий и восстановление баланса. С удаленным геном тело было неспособно произвести это силовое поле.Это открытие поможет исследователям определить защитные бактериальные группы, которые распространяются, когда рецептор активирован.
Эти бактериальные группы могли использоваться терапевтически.Ученые определили белок в человеческом кишечнике, который помогает защитить от нападения от оппортунистических бактерий, которые ударяют, когда наша обороноспособность снижается. Рецептор белка активирован во время болезни, произведя силовое поле на поверхности пищеварительного тракта, сделанной из сладкого вещества, которое поощряет рост защитных бактерий.Ученые удалили ген IL-22RA1, который производит белок рецептора из генома мыши.
В отсутствие этого гена, который связан с воспалительным заболеванием кишечника (IBD) в людях, мыши, как находили, были более восприимчивы к сверхколонизации вредными бактериями Enterococcus faecalis.«Пищеварительный тракт предотвращает сверхколонизацию, питая рост бактерий, которые восстановят баланс», объясняет Ту Анх Пам, первый автор от Института Wellcome Trust Sanger. «Мы подтвердили это, рассматривая модели мыши с покрытием кишечника, произведенным у мышей дикого типа, и нашли, что многие из них возвратили свое прежнее равновесие».Исследуя механизм далее в лаборатории, исследователи нашли, что защитное силовое поле работает, вызывая fucosylation, где подобное сахару вещество произведено, который покрывает поверхность эпителиальных клеток кишечника, создавая здоровую микробиоматерию, в которой будет процветать большое количество защитных бактерий.Используя organoids, появляющийся инструмент исследования, который позволяет ученым вырастить группы ткани тонкой кишки, используя клетки от оригинальной ткани и стволовых клеток, исследователи, смог бросить более близкий взгляд на эпителиальные клетки, в которых рецепторы IL-22RA1 работали правильно.
Исследователи упорядочили organoid РНК, молекулы, которые регулируют экспрессию гена в этих клетках, чтобы определить серию путей, затронутых активацией рецептора IL-22RA1. Многие определенные пути были ранее связаны с аутоиммунными болезнями, такими как IBD. Кроме того, Fut2, ген, вовлеченный в связанный процесс fucolysation, знал связи с болезнью Крона.
«В этом исследовании мы использовали экспертные знания Института Sanger в генетике мыши, чтобы посмотреть на микробиоматерию в контексте целой системы и в экстраординарных деталях на клеточном уровне, используя organoids», говорит доктор Тревор Лоли, ведущий автор от Института Sanger. «Обе перспективы обязательны в нашей работе, чтобы понять сложное взаимодействие между хозяином и уникальной смесью бактерий каждый из нас гавани».Теперь, когда у исследователей есть лучшее понимание генетики хозяина, они могут начать определять защитные бактериальные группы, которые распространяются, когда рецептор IL-22RA1 активирован.
Надеются, что эти бактериальные разновидности могли использоваться терапевтически.«Мы, в будущем, могли бы быть в состоянии использовать то, что мы знаем об этом рецепторе и бактериях, которые это продвигает, чтобы защитить уязвимых пациентов», говорит профессор Артур Кэзер, Врач-консультант в Отделе Гастроэнтерологии в Больнице Addenbrookes, Кембридже. «Если мы можем пополнить их микробиоматерию и помочь им произвести правильную окружающую среду в пищеварительном тракте, мы будем в состоянии дать им силу, они должны бороться против инфекции».