Масляная кислота и лейцин индуцируют секрецию α-Дефензина из клеток тонкого кишечника

[Робот]

Nutrients, Vol. 11, Pages 2817: Butyric Acid and Leucine Induce α-Defensin Secretion from Small Intestinal Paneth Cells

Nutrients doi: 10.3390/nu11112817

Authors: Akiko Takakuwa Kiminori Nakamura Mani Kikuchi Rina Sugimoto Shuya Ohira Yuki Yokoi Tokiyoshi Ayabe

The intestine not only plays a role in fundamental processes in digestion and nutrient absorption, but it also has a role in eliminating ingested pathogenic bacteria and viruses. Paneth cells, which reside at the base of small intestinal crypts, secrete α-defensins and contribute to enteric innate immunity through potent microbicidal activities. However, the relationship between food factors and the innate immune functions of Paneth cells remains unknown. Here, we examined whether short-chain fatty acids and amino acids induce α-defensin secretion from Paneth cells in the isolated crypts of small intestine. Butyric acid and leucine elicit α-defensin secretion by Paneth cells, which kills Salmonella typhimurium. We further measured Paneth cell secretion in response to butyric acid and leucine using enteroids, a three-dimensional ex vivo culture system of small intestinal epithelial cells. Paneth cells expressed short-chain fatty acid receptors, Gpr41, Gpr43, and Gpr109a mRNAs for butyric acid, and amino acid transporter Slc7a8 mRNA for leucine. Antagonists of Gpr41 and Slc7a8 inhibited granule secretion by Paneth cells, indicating that these receptor and transporter on Paneth cells induce granule secretion. Our findings suggest that Paneth cells may contribute to intestinal homeostasis by secreting α-defensins in response to certain nutrients or metabolites.


Источник: https://www.mdpi.com/2072-6643/11/11/2817

[Натали]

Кишечник не только играет важную роль в фундаментальных процессах пищеварения и усвоения питательных веществ, но он также играет роль в устранении проглоченных патогенных бактерий и вирусов. Клетки панет, которые находятся в основании тонких кишечных крипт, секретируют & alpha;-дефензины и способствуют энтеральному врожденному иммунитету через мощные микробицидные действия. Однако связь между пищевыми факторами и врожденными иммунными функциями Панет-клеток остается неизвестной.

Здесь мы исследовали, индуцируют ли короткоцепочечные жирные кислоты и аминокислоты секрецию Альфа-дефензина из Панет-клеток в изолированных криптах тонкой кишки. Масляная кислота и лейцин вызывают секрецию Альфа-дефензина клетками Paneth, который убивает Salmonella typhimurium. Далее мы измеряли секрецию Панет-клеток в ответ на масляную кислоту и лейцин с использованием энтероидов-трехмерной системы ex vivo культивирования эпителиальных клеток тонкой кишки. Клетки Paneth экспрессировали короткоцепочечные рецепторы жирных кислот, мРНК Gpr41, Gpr43 и Gpr109a для масляной кислоты и мРНК переносчика аминокислот Slc7a8 для лейцина. Антагонисты Gpr41 и Slc7a8 ингибировали секрецию гранул Панет-клетками, указывая, что эти рецепторы и транспортер на Панет-клетках индуцируют секрецию гранул.

Наши результаты показывают, что клетки Paneth могут способствовать гомеостазу кишечника, выделяя Альфа-дефензины в ответ на определенные питательные вещества или метаболиты.