近日，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授徐安龍、黃盛豐團(tuán)隊(duì)利用斑馬魚模型，首次對(duì)魚類腸道幾丁質(zhì)膜在消化和免疫中的不同效用進(jìn)行了解析。相關(guān)研究發(fā)表于《歐洲分子生物學(xué)組織-報(bào)告》。

研究人員發(fā)現(xiàn)，無論是否進(jìn)食，斑馬魚前中后腸的上皮細(xì)胞均可持續(xù)分泌幾丁質(zhì)，形成縱貫全腸的幾丁質(zhì)膜管道，構(gòu)建出持續(xù)存在的免疫屏障和徑向分區(qū)。接著，研究人員建立了完全缺失幾丁質(zhì)膜的斑馬魚系，發(fā)現(xiàn)缺失幾丁質(zhì)膜既不會(huì)造成外觀及其他發(fā)育缺陷，也不影響性腺成熟及繁殖周期。但是，突變魚普遍生長緩慢，存活率偏低，六月齡后陸續(xù)有個(gè)體出現(xiàn)身體消瘦和腸道萎縮的現(xiàn)象，并最終死亡。

研究人員采用多種技術(shù)對(duì)上述宏觀表型的底層機(jī)理進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)魚類幾丁質(zhì)膜至少有4種作用：為腸道建立徑向分隔，避免腸道內(nèi)容物接觸及壓迫腸道上皮；促進(jìn)食物的高效移動(dòng)和消化吸收；為腸道菌群提供不同的徑向生態(tài)位，維持菌群多樣性和穩(wěn)定性；抑制腸道上皮的更新速率和炎癥反應(yīng)，維持完整性和內(nèi)穩(wěn)態(tài)。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在低月齡成魚中，幾丁質(zhì)膜缺失引起的宏觀表型不能通過添加抗生素獲得逆轉(zhuǎn)，幾丁質(zhì)膜缺失也不會(huì)直接引起適應(yīng)免疫的異常激活。此外，他們沒有發(fā)現(xiàn)缺失幾丁質(zhì)膜明顯降低腸道對(duì)急性細(xì)菌感染的抵抗力。

該研究發(fā)現(xiàn)，魚類腸道兼具無脊椎動(dòng)物和哺乳動(dòng)物腸道的特點(diǎn)，而失去幾丁質(zhì)膜的魚類腸道在結(jié)構(gòu)上更接近于哺乳動(dòng)物小腸。與無脊椎動(dòng)物相比，魚類幾丁質(zhì)膜的免疫功能有所下降，但消化功能依舊重要，且不再是存活與繁殖的必需結(jié)構(gòu)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.15252/embr.202256645

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