生物实验技术

近日，《实验生物与医学》（Experimental Biology and Medicine）期刊中发表了由美国伊利诺大学Rex Gaskins博士所领导的团队所发表的文章证实微生物以及宿主的发炎分子都可以调控人类小肠杯状细胞株的硫黏蛋白的产生。


硫黏蛋白是小肠杯状细胞所分泌的两种主要的酸性黏液素之一，对于保护肠道黏膜非常重要。因此，若是丧失了硫黏蛋白则与炎性肠道疾病与大肠直肠癌的发生有关。然而，肠道微生物或是宿主免疫细胞是透过何种机制来影响硫黏蛋白的产生则尚不清楚。

伊利诺大学的研究团队比较了微生物的鞭毛蛋白、诱发肠道黏液产生的细胞激素—介白素-13 、以及促进发炎反应的细胞激素—肿瘤坏死因子对于硫酸转移酶的表现情况的影响。硫酸转移酶主要负责将硫化基转移给硫黏蛋白的前躯物—黏蛋白，以制造硫黏蛋白。他们发现在处理介白素-13十二个小时之后会有非常高量的戊型糖类硫酸转移酶表现；而鞭毛蛋白、介白素-13以及肿瘤坏死因子都可以诱发另一类的硫酸转移酶—乙型半乳糖硫酸转移酶的表现。而这样的结果则与使用LS174T细胞处理鞭毛蛋白、介白素-13所诱发硫黏蛋白的产生很一致，显示硫酸转移酶以及糖黏蛋白的合成都会被特定的发炎讯息路径所调控。

乙型半乳糖硫酸转移酶被认为是将硫化基加在半乳糖的三号碳位置上；戊型糖类硫酸转移酶则是被认为将硫化基加在N乙酰基D氨基葡萄糖的六号碳位置上。乙型半乳糖硫酸转移酶的表现量在以鞭毛蛋白、介白素-13以及肿瘤坏死因子处理的LS174T 细胞中都会增加，此结果显示黏蛋白的半乳糖结构中的三号碳位置的硫化作用可能是对于发炎物质的刺激所产生的一个共同的反应。

虽然谨慎的指出此研究主要是使用一分化良好但是被转化过的杯状细胞所得出的结果，Gaskins博士却也认为：「此结果意味着合成硫黏蛋白对于回复慢性炎性肠道疾病者的肠道屏障功能可能是个具有潜力的治疗目标。最近的研究就提供的强烈的证据显示两个炎性肠道疾病：溃疡性大肠炎及克隆氏症是由于遗传、环境、以及免疫因素的交互作用而导致先天的免疫反应对肠道内菌丛的免疫失调所引起的。」

文章中有关肿瘤坏死因子部分的研究结果格外的引人注目，因为肿瘤坏死因子与发炎性肠道疾病的关联而在活化的发炎性肠道疾病中常常伴随着黏蛋白硫化反应的改变。发炎性肠道疾病的特征是免疫反应的失调，可能是对肿瘤坏死因子无法适当的反应而无法增加硫黏液蛋白的产生。然而，对于鞭毛蛋白、介白素-13以及肿瘤坏死因子增加特定的硫酸转移酶以及硫黏蛋白的产生仍然还需要有更进一步的研究。

《实验生物与医学》期刊总编辑Steve Goodman博士指出：「两个主要的发炎性肠道疾病：克隆氏症及溃疡性大肠炎影响了西方国家千分之一到千分之五的人口，约有一百万的美国人都受到了此疾病的折磨并花费了超过二十亿美元。此篇由Gaskins博士带领的团队的文章，提出了令人印象深刻的研究成果，硫黏蛋白可能是在未来治疗慢性发炎性肠道疾病中具有潜力的治疗目标。