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研究背景和目的:肠道在机体中是独特的,从出生开始就被大量的微生物定植,尤其是细菌。粘液作为宿主-细菌相互作用的关键介质,是管腔微生物与底层的免疫细胞之间的重要屏障。肠道粘液主要成分是粘蛋白2(MUC2),粘蛋白家族的一个重要组成成员。小鼠缺乏Muc2将导致结肠粘液层缺乏,但不会限制细菌附着到粘膜组织,这可能在小鼠的成长中导致严重的自发性结肠炎和结直肠癌。高分子质量的O-连接糖蛋白作为粘蛋白的主要成分,广泛表达于人体各个部位,并在生理和病理过程中扮演着许多重要的角色。粘蛋白型O-glycans主要包含Core1,Core2,Core3和Core4四种不同的类型。Core1O-glycans是主要的O-glycans,在大多数组织中表达。缺失Core1O-glycans严重损坏了小鼠肠道粘液层的形成,并诱发自发性肠道炎症。但是O-glycans如何促进粘液屏障的完整性,以及与肠道菌群相互作用维持肠道内环境的稳态仍不清楚。本研究用苄基-N-乙酰基-α-D-半乳糖胺(benzyl-α-GalNAc)来处理结肠癌上皮细胞HT-29及其分化型细胞HT-29-Gal,观察肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagicEscherichia coli serotvpe O157:H7or EHEC O157:H7)和肠致病性大肠杆菌(enteropathogenic Escherichia coli or EPEC)对肠上皮细胞粘附行为的改变;对HT-29细胞进行Core1合酶(C1GALT1)的RNA干扰,并建立稳定转染的细胞系,为进一步观察Core1合酶抑制的肠上皮细胞与细菌的粘附创造必要的条件。通过研究粘蛋白分子上O-glycans与病原微生物之间的相互作用,帮助我们理解目前患病率日益增加的炎症性肠病的发生机制。方法:1.将结肠癌上皮细胞HT-29进行半乳糖诱导,得到分化型细胞HT-29-Gal。2.将HT-29和促分化型HT-29-Gal细胞用benzyl-α-GalNAc处理,得到O型糖链合成抑制的命名为HT-29-OBN和HT-29-Gal-OBN的细胞。3.采用Western blot和Real-time PCR方法检测肠分化细胞HT-29-Gal和benzyl-α-GalNAc处理得到的HT-29-OBN和HT-29-Gal-OBN细胞中MUC2的表达情况。4.将HT-29,HT-29-Gal,HT-29-OBN和HT-29-Gal-OBN四种细胞分别与大肠杆菌EHEC O157:H7和EPEC共培养,采用系列稀释菌落计数法和免疫荧光染色法观察细菌在上述四种细胞表面的粘附情况。5.构建Core1合酶(C1GALT1)的干扰质粒,转染Core1合酶高表达的HT-29细胞,并进行G418筛选。结果:1. Western blot和Real-time PCR结果显示,相对于HT-29和HT-29-Gal细胞,经benzyl-α-GalNAc处理后的HT-29-OBN和HT-29-Gal-OBN细胞中MUC2的蛋白和mRNA表达水平均明显减低。2. HT-29-Gal-OBN和HT-29-OBN细胞与大肠杆菌EHEC O157:H7或EPEC的粘附明显少于对应的HT-29-Gal和HT-29细胞。3.获得稳定转染的C1GALT1沉默的HT-29细胞。结论:抑制肠上皮细胞O型糖链的合成,减少了细胞MUC2的表达及其细菌的粘附。