文献1：母乳低聚糖在稳态、促炎症条件和内质网应激下对杯状细胞的调节差异
原文
Cheng L, Kong C, Walvoort MTC, Faas MM, de Vos P. Human Milk Oligosaccharides Differently Modulate Goblet Cells Under Homeostatic, Proinflammatory Conditions and ER Stress. Mol Nutr Food Res. 2020 Mar;64(5):e1900976. doi: 10.1002/mnfr.201900976. Epub 2019 Dec 11. PMID: 31800974; PMCID: PMC7079026.
背景
母乳低聚糖（HMO）是新生儿胃肠道发育的重要成分。2′-岩藻糖基乳糖、3-岩藻糖基乳糖和乳糖-N-三糖II（HMO在胃肠道的低pH值下轻微水解产生LNT2）。
肠道粘液由杯状细胞产生，杯状细胞是绒毛上的柱状上皮细胞，主要负责分泌凝胶形成粘液，凝胶形成粘液是管腔和下层上皮细胞之间的主要屏障。粘液蛋白2（MUC2）是由肠杯状细胞产生和分泌的粘液的主要成分。除了产生粘液外，杯状细胞还产生另外两种重要蛋白质：肠三叶因子（TFF）和抵抗素样分子（RELMs），稳定粘蛋白聚合物并调节粘蛋白分泌。 TFF3在保护肠粘膜方面具有重要作用，并且已被证明对恢复至关重要。RELMβ是一种由RETNLB基因编码的肠道特异性蛋白质，在小肠和大肠上皮细胞内表达，尤其是在杯状细胞中。RELMβ还调节固有结肠功能，如屏障完整性和炎症易感性。粘液蛋白硫酸化（磺基化）粘液生物合成的后期步骤，发生在反式高尔基体内。碳水化合物硫转移酶5（CHST5）和半乳糖-3-O-硫转移酶2（GAL3ST2）在杯状细胞中表达，参与肠粘蛋白硫酸化。
杯状细胞功能中的粘蛋白合成和分泌受促炎细胞因子TNF-α、Th2细胞因子IL-13和内质网（ER）应激影响。促炎细胞因子TNF-α参与炎症性肠病（IBD）的发病机制，影响基因表达和杯状细胞功能； Th2细胞因子IL-13也与粘液功能相关，它通过刺激杯状细胞中粘液的产生来增强粘液屏障，从而防止肠道蠕虫感染；除了免疫介质外，内质网（ER）应激被认为是IBD发病机制的主要因素，N-糖基化抑制剂衣霉素（Tm）破坏杯状细胞中的粘蛋白糖基化并诱导内质网应激，已被证明可诱导杯状细胞中的异常粘液合成。
将hMOs的效果与阳性药GOS的效果进行比较（GOS目前作为hMOs的替代品应用于婴儿配方奶粉中，已知通过调节杯状细胞来增强肠屏障功能），检测人类杯状细胞系LS174T分泌相关基因MUC2、TFF3和RETNLB及高尔基硫转移酶基因CHST5和GAL3ST2表达变化。进一步研究对杯状细胞功能的调节作用，当杯状细胞暴露于细胞因子（TNF-α或IL-13）及内质网应激源粘液损伤剂Tm时，2′-FL、3-FL、LNT2，GOS对以上基因表达的影响。
结果
1. hMO和hMO的酸水解产物以剂量和时间依赖的方式调节杯状细胞基因的表达
筛选药物浓度：粘液合成相关基因的表达受10和15 mg mL-1 影响最大，后续实验均使用10 mg mL-1。
方法：HMO对杯状细胞调节具有时间依赖性效应，2′-FL、3-FL、LNT2和GOS孵育后检测6、12、24、48和72小时粘液合成相关基因的表达。
不同的HMO和LNT2诱导杯状细胞基因的调节存在差异。
2. 3-FL、LNT和GOS促进MUC2蛋白表达
由于3-FL、LNT2和GOS调节MUC2基因的表达，并且MUC2是肠杯状细胞产生和分泌的粘液的主要成分，因此测试了3-FL、LNT2和GOS是否也影响MUC2蛋白的表达。3-FL、LNT2和GOS浓度为10 mg-mL-1与LS174T细胞一起培养。72小时后，对细胞进行染色并分析MUC2层的平均厚度。与对照组相比，免疫荧光染色均显著增加MUC2的平均厚度。
3.HMO在TNF-α或IL-13刺激条件下调节粘液合成基因转录的差异性
TNF-α显著抑制RETNLB和CHST5；GOS在TNF-α存在的情况下诱导MUC2、TFF3、RETNLB和CHST5表达增加
IL-13显著抑制MUC2的基因表达，并显著增加RETNLB和CHST5的表达；IL-13刺激下HMO显著增加MUC2的基因表达
在TNF-α或IL-13刺激作用下，2′-FL、3-FL、LNT2和GOS可差异调节不同的粘液合成基因。
4.hMO酸水解LNT2恢复Tm诱导的粘液合成基因表达下降
HMO预孵育24小时后，用Tm刺激LS174T细胞24小时。Tm处理显著抑制MUC2、TFF3、RETNLB和CHST5；LNT2能增加Tm抑制的TFF3、RETNLB和CHST5基因的表达。
结论
母乳低聚糖（HMO）可能通过直接调节肠道杯状细胞来增强粘液屏障功能。HMO通过结构和炎症状态依赖的方式直接调节肠道杯状细胞，从而增强粘液屏障功能。