Nat Commun | 复旦大学揭示锌在人类炎性肠病发生和“肠道泄露”中扮演着关键角色

锌和植物源性的芳香烃受体（AHR）配体是影响肠道上皮屏障功能的膳食组分，近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Aryl hydrocarbon receptor utilises cellular zinc signals to maintain the gut epithelial barrier”的研究报告中，来自复旦大学儿童医院等机构的科学家们通过研究发现了微量营养素锌和肠道中的一种传感器蛋白之间的神秘关联，这或许有望帮助预防和管理一系列人类肠道疾病，比如炎性肠病等。

研究者Christer Hogstrand表示，我们从人类干细胞和小鼠机体中开发出了一种“迷你肠道”（mini-guts），随后调查了锌和名为芳香烃受体（AHR）的传感器所扮演的关键角色，这种传感器能帮助机体对肠道中的营养物质、药物和毒性物质产生反应。给小鼠喂食含有锌和来自十字花科蔬菜（比如花椰菜）中的化合物的饮食几乎能完全减轻其炎性肠病的症状，相比之下，喂食缺乏锌的饮食的小鼠并不会从AHR激活中获益。

这项研究对于世界上大约三分之一缺乏锌的人群都具有非常重要的意义，在基于植物性饮食为主的国家中，人群锌缺乏病的患病率最高，而植物性饮食是膳食营养中缺乏锌的主要来源；这一研究发现或能帮助研究人员通过膳食补充锌和能刺激AHR的植物衍生的生物活性化合物（在十字花科蔬菜中尤为丰富）来作为管理炎性肠病患者的新选择。研究者Hogstrand说道，肉类和海鲜是锌的最佳膳食来源，然而全球贫困、可持续性问题和动物福利问题正在使得地球上的人口从基因从基于动物的饮食慢慢转向基于植物的饮食方式；因此，为了避免这种重要微量元素摄入的不足，或许就非常有必要确保足够的锌供应。

揭示锌在人类炎性肠病发生和“肠道泄露”中扮演着关键角色。

图片来源：Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-41168-y

肠道的功能之一就是充当细菌、真菌、病毒和其它潜在有害因子的保护性屏障，肠道的内层包含着一层薄薄的细胞，这些细胞能紧密连接着；有时这些紧密连接会变得更松弛，从而就会使得肠道变成具有更多孔状结构，从而诱发肠道泄露或炎性肠病发生。为了预防这种情况发生，我们饮食中的特定物质就能与AHR相结合，随后AHR就能与细胞的紧密连接和机体免疫系统相互沟通从而保持肠道健康，并保护机体抵御炎症和炎性肠病的发生，这项最新研究表明，AHR通过让必要的矿物质锌来进入细胞，从而就能改善“紧密连接”的密封性。

炎性肠病包括溃疡性结肠炎和克罗恩病，当消化道的粘膜受到刺激并肿胀时就会出现诸如胃痛、腹泻和出血等问题，当消化道受损时，肠道就不再会提供抵御有毒物质的保护力，这时就会发生肠道泄露，同时其也是诱发炎症、机体其它器官损伤和多种疾病发生的主要因素；目前研究人员计划在人类研究中测试这种疗法的有效性。

综上，本文研究结果表明，植物源性的膳食配体激活AHR或能至少部分通过锌依赖性细胞通路来改善机体的肠道屏障功能，这就表明，添加AHR配体和锌的组合性膳食补充剂或能有效预防机体的炎性肠道障碍。

原始出处：

Hu, X.(., Xiao, W., Lei, Y. et al. Aryl hydrocarbon receptor utilises cellular zinc signals to maintain the gut epithelial barrier. Nat Commun 14, 5431 (2023). doi：10.1038/s41467-023-41168-y