肠道菌群代谢生成的次级胆汁酸通过作用于G蛋白偶联受体或核受体调控宿主的代谢和免疫等生理过程。重庆医科大学附属第一医院李鸿教授研究团队近期在《Cell Reports》发表题为“Gut microbiota-mediated secondary bile acids regulate dendritic cells to attenuate autoimmune uveitis through TGR5 signaling”的研究，报道了肠道菌群相关的次级胆汁酸失调在小鼠自身免疫性葡萄膜炎（EAU）中的作用，并揭示了次级胆汁酸调控树突状细胞功能的信号通路，为这种疾病的发病机制和治疗策略提供了新见解。其中，【中科新生命】提供了16s扩增子测序及胆汁酸靶向代谢检测和技术支持服务。
1. EAU 小鼠的胆汁酸和肠道微生物组成均发生改变
研究表明，肠道微生物菌群的失调与多种自身免疫性疾病的发展息息相关。为了探究肠道菌群相关的胆汁酸失调在小鼠自身免疫性葡萄膜炎（EAU）中的作用，研究人员在EAU动物模型中测试了胆汁酸（BA）和肠道微生物群组成。结果发现，与对照组小鼠相比，EAU小鼠的胆汁酸和肠道微生物组成均发生改变。进一步的相关性检测表明，胆汁酸组成改变与肠道菌群组成的变化显著相关。该结果表明，肠道介导的胆汁酸代谢失调与EAU发生密切相关。
2. 肠道介导的次级胆汁酸减轻 EAU 病情
为了进一步验证肠道胆汁酸影响EAU的发展，研究人员又检测了EAU小鼠中循环胆汁酸的水平，发现EAU小鼠血清中胆汁酸减少，且粪便胆汁酸浓度与循环胆汁酸水平呈正相关。接下来，研究人员通过给EAU小鼠喂食含有脱氧胆酸（DCA）、胆酸 (CA)、石胆酸 (LCA) 或鹅去氧胆酸 (CDCA) 的各种饮食， 其中喂食含有次级胆汁酸（DCA和LCA）的EAU小鼠，树突状细胞（DC）、Th1和Th17细胞的百分比显著降低，在临床上表现出EAU病情减轻。
3. 次级胆汁酸调节 DCs 的功能
上述结果表明，次级胆汁酸抑制EAU小鼠DCs的激活。DCs 是专业的抗原呈递细胞，成熟DCs能有效激活naïve T细胞，处于启动、调控、并维持免疫应答的中心环节。为了验证次级胆汁酸调节DCs的功能并影响T细胞分化，研究人员将DCA预处理的骨髓来源的树突细胞（BMDCs）和EAU小鼠来源的naïve T细胞共培养，发现补充DCA可抑制DCs的激活，并减少Th1和Th17细胞的发育。
4. 次级胆汁酸通过 TGR5 信号调节 DCs 功能，抑制DCs生成NF-κB相关促炎细胞因子
胆汁酸已被证明能够通过调节多种细胞受体的表达来调节细胞的功能，因此研究人员检测了DCA预处理的BMDCs中胆汁酸诱导受体的mRNA表达，结果发现G蛋白偶联受体5(TGR5)mRNA的表达显著增加，在蛋白水平上也观察到了类似的结果，这一发现为最新的研究结果，即TGR5作为胆汁酸激活的膜受体为某些胆汁酸的抗炎功能提供了新的证据。进一步对TGR5缺陷小鼠进行实验，结果如预期一样，TGR5 敲除逆转了 DCA 对 BMDCs 抗原呈递功能的抑制作用。
前人的研究表明，DCs中促炎细胞因子（包括 IL-1b、IL-6、TNF-a 和 IL-12p70）是由 NF-κB 途径介导产生，而TGR5的激活可抑制NF-κB的激活。综上，DCA能通过其受体TGR5来调控DCs功能，抑制DCs生成NF-κB相关促炎细胞因子，减轻小鼠EAU病情。
5. TGR5 信号通过 cAMP-PKA 途径抑制 NF-κB 激活
Kawamata 等人发现激动剂结合 TGR5 导致 cAMP 的增加，从而触发蛋白激酶 A (PKA) 的激活。cAMP-PKA 通路是否参与 TGR5 介导的 NF-κB 抑制在 DCs 中尚不清楚，随后研究人员在EAU模型中进行了研究。DCA 处理增加了 TGR5+/+ BMDCs 中的 cAMP 水平，且TGR5 信号诱导的 NF-κB 抑制是 PKA 依赖性的，因此，次级胆汁酸可通过TGR5-cAMP-PKA通路，抑制NF-κB的活化，调节DCs功能。
6. DCA通过 TGR5 信号抑制人单核细胞衍生 DCs 的激活
上述结果表明 DCA 通过 TGR5 信号对 EAU小鼠的发展具有免疫抑制作用。研究人员进一步测试了 DCA 或 TGR5 是否参与了人类葡萄膜炎的发展，结果发现葡萄膜炎患者的单核细胞衍生DCs中TGR5表达降低，且DCA和TGR5激动剂能抑制这些DCs活化，显着抑制了 NF-κB 通路的激活。
结论
① 实验性自身免疫性葡萄膜炎小鼠的粪便和血清中，胆汁酸组成改变，其中次级胆汁酸减少，且与肠道菌群组成的变化相关；
② 体内和体外实验表明，补充脱氧胆酸能通过其受体TGR5来调控树突状细胞功能，抑制树突状细胞生成NF-κB相关促炎细胞因子，减轻小鼠EAU病情；
③ 机制上，次级胆汁酸通过TGR5-cAMP-PKA通路，抑制NF-κB的活化，调节树突状细胞功能；
④ 葡萄膜炎患者的单核细胞衍生树突状细胞中TGR5表达降低，脱氧胆酸和TGR5激动剂能抑制这些树突状细胞活化。
【参考文献】
Hong Li. Gut microbiota-mediated secondary bile acids regulate dendritic cells to attenuate autoimmune uveitis through TGR5 signaling[J].Cell Reports, 2021.
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