Commensal-driven serotonin production modulates in vivo delivery of synthetic and viral vectors
共生菌, 5 - 羟色胺,病毒载体,体内递送 LabEX支持文献- science
- 1区
- 2026
- 47.3
- Science 391(6791), March 19, 2026.
- Mouse
- 抗体芯片
- 药物靶向递送
- 病毒/微生物
- TNF-α,IL-6,IL-1β...
- 10.1126/science.adu7686
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Abstract
本研究聚焦静脉给药后纳米药物、病毒载体(统称 IDS 递送系统)大量被肝脏库普弗细胞清除、肿瘤富集效率低下这一临床转化关键瓶颈,以无菌小鼠、广谱抗生素清除肠菌、多种肠道上皮特异性基因敲除小鼠为核心模型,完整构建肠道菌群 - 肠上皮 MyD88 - 色氨酸代谢 - 5 - 羟色胺(5-HT)- 肝库普弗细胞肠肝调控轴;研究证实肠道共生菌通过肠上皮 MyD88 信号通路上调色氨酸羟化酶 TPH1、下调 5-HT 降解酶 MAO-A,促进肠嗜铬细胞合成释放 5-HT,5-HT 经门静脉入肝后结合 HTR2c/HTR7 受体,激活 ERK 信号重塑库普弗细胞骨架、上调多种吞噬受体,大幅提升 KCs 对各类 IDS 载体的吞噬清除能力;采用抗生素清除肠菌、肠道 MyD88 特异性敲除、膳食限制色氨酸、5-HT 受体拮抗剂、TPH1 敲除等策略均可阻断该通路,显著降低肝脏截留、提升化疗脂质体、mRNA-LNP、溶瘤病毒在肿瘤的富集并抑制瘤体生长;同时借助抗体芯片、流式、活体显微、转录组、代谢组多技术联用,系统解析肠、肝组织细胞因子分泌谱,明确肠道菌群通过 5-HT 调控库普弗极化与吞噬功能,为提升基因 / 纳米化疗药物肿瘤靶向递送提供全新肠道靶向干预策略。
抗体芯片组织细胞因子谱检测
① 实验操作体系
提取 Vil1-Cre-Myd88 敲除小鼠及野生对照小鼠结肠组织蛋白,采用高通量抗体芯片开展多细胞因子同步定量,配套单因子 ELISA、组织 IHC 交叉验证;完整流程:肠道组织裂解→总蛋白提取与归一化定量→抗体芯片孵育、洗涤、荧光扫描→信号标准化与组间统计学分析,同时搭配肝脏库普弗流式极化分型(CD86/CD163/iNOS)佐证结果(Fig.S13、Fig.S15)。
② 实验核心目的
全景筛选肠道上皮 MyD88 缺失后结肠局部免疫因子表达变化,区分 “肠道炎症风暴” 与 “5-HT 代谢信号” 两条独立调控通路,明确菌群调控 KCs 吞噬是否依赖肠道大量细胞因子释放,锁定 5-HT 为肠肝通讯核心代谢信使。
③ 抗体关键数据结果
1)对比野生型与 Vil1-Myd88 敲除小鼠结肠细胞因子谱,TNF-α、IL-6、IL-1β 核心促炎因子无显著差异,证明 MyD88 介导的 KCs 调控不依赖全身性肠道炎症;
2)ABX 小鼠口服 LPS 干预后,抗体联合 ELISA 检测显示抑炎因子 IL-10 上调,库普弗细胞 M2 型标记 CD163 升高、M1 标记 CD86 下降,该极化重塑完全依赖内源性 5-HT 合成;
3)单独补充外源性 5-HT 不会改变结肠整体细胞因子分泌谱,直接证明 5-HT 作为独立代谢信号介导肠肝通讯,不通过调控肠道细胞因子间接作用于肝脏;
4)抗体芯片全景筛选直接排除 “肠道炎症介导肝脏吞噬改变” 备选机制,是本研究区分代谢轴与免疫炎症通路的决定性证据。
④ 配套佐证体系
抗体芯片筛选得到的差异指标,通过单因子 ELISA、组织免疫组化、巨噬细胞流式分型三重实验交叉验证,构建完整细胞因子证据链。

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