丁酸钠(Sodium Butyrate, SB)对巨噬细胞极化的调控机制及其潜在作用

2025-03-16 点击数:0 分享至:


2025年,武汉大学人民医院的科研团队于医学领域权威期刊Molecular Medicine上发表了一篇具有深远影响力的研究论文,题为“Sodium butyrate regulates macrophage polarization by TGR5/β-arrestin2 in vitro”。此研究综合运用数据库预测、SPR技术、lip-ms技术、docking分析以及细胞实验等多维度研究手段,深入剖析了丁酸钠(Sodium Butyrate, SB)对巨噬细胞极化的调控机制及其潜在作用原理 。


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研究背景

溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)作为一种慢性结肠炎症性疾病,不仅严重降低患者的生活质量,还显著提高了罹患结肠癌的风险。巨噬细胞在UC的发病进程中起着关键作用。丁酸钠作为肠道微生物发酵膳食纤维所产生的主要短链脂肪酸之一,对肠道内环境稳态和健康有着不可忽视的影响。基于此,本研究聚焦于丁酸钠对巨噬细胞功能,尤其是巨噬细胞极化调控作用的探索。


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研究方法

1. 借助SwissTargetPrediction数据库和表面等离子共振(SPR)技术,精准识别丁酸钠的目标靶点蛋白。


2. 运用Lip-MS技术进一步深入探究丁酸钠与其目标分子的结合位点,并通过分子对接、分子动力学模拟细致解析其结合模式。


3. 构建体外巨噬细胞极化模型,采用脂多糖(LPS)诱导M1极化,进而检测丁酸钠对TGR5(Takeda G蛋白偶联受体5)和β-arrestin2表达水平以及巨噬细胞极化标志物的影响。



研究结果

1. 明确了TGR5是丁酸钠的关键目标分子,且发现丁酸钠与TGR5的氨基酸区域275 - 286和321 - 330存在潜在结合位点。


2. 分子对接分析表明,丁酸钠与TGR5的ASP - 284和TYR - 287能形成有效的氢键相互作用。


3. 细胞实验结果显示,LPS抑制TGR5、β-arrestin2以及M2极化标志物的表达,同时促进M1极化标志物的表达;而丁酸钠能够有效逆转LPS诱导的这些变化。


4. TGR5拮抗剂SBI - 115和β-arrestin2基因敲低会抑制丁酸钠的作用效果,而TGR5激动剂INT - 777则能够逆转β-arrestin2敲低对丁酸钠作用的抑制。


研究结论

1. 丁酸钠可通过TGR5/β-arrestin2信号途径抑制LPS诱导的M1样极化,同时促进M2样极化。


2. TGR5被证实为丁酸钠的直接作用靶点,且GPBAR1[275 - 286]是丁酸钠在TGR5上的特异性结合位点。


SPR方法描述:

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