研究进展 | 唾液酸与人类健康的关系探讨

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唾液酸是9-碳单糖的衍生物。它不仅具有"诱导"入侵病菌的作用，认知是神经节苷脂的传递递质，并且是大脑的组成部分。在医学中，含有唾液酸的糖脂叫做神经节苷脂，它在大脑和神经系统的产生和发育中发挥非常重要的作用。足够的唾液酸供应对于低出生体重儿童脑功能的正常发育可能尤其重要。婴儿出生后，母乳中的唾液酸对于保证他们的正常发育至关重要。不仅如此，唾液酸的含量还与DHA的含量有着明显的相关性，这表明它极有可能与婴儿的脑结构和脑功能发育有关，可能两者都对早期脑发育有益。

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唾液酸促进的抗生素后病原菌扩展导致的胞壁酰二肽升高，有助于肠道菌群失调诱导的小鼠乳腺炎

摘要：引言：在抗生素暴露的反应中，肠道菌群失调不仅是病原体感染的危险因素，也是促进病原菌扩展的危险因素，导致肠道和远端器官的炎症反应增加。然而，这一过程是如何被调控的尚未完全阐明。目标：在本研究中，作者研究了宿主来源的碳水化合物唾液酸在肠道菌群失调引起的远隔器官炎症发病机制中的作用。方法：用N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）和N-乙酰神经氨酸（Neu5Gc）处理氨苄青霉素（Ampicillin，Amp）诱导的肠道菌群失调小鼠3周，以评估唾液酸在乳腺炎中的作用。利用16S rRNA测序、转录组学和多种分子手段探究唾液酸调控乳房炎的潜在机制。结果：使用Neu5Ac和Neu5Gc加重了肠道生态失调引起的乳腺炎和全身炎症。唾液酸也加重了Amp引起的肠道生态失调。值得注意的是，在Neu5Ac-和Neu5gc处理的肠道失调小鼠中均观察到肠球菌扩张增加，这与炎症标志物呈正相关。盲肠肠球菌治疗小鼠加重了肠道生态失调引起的乳腺炎。在机制上，唾液酸促进的E. cecorum扩张促进胞壁酰二肽（MDP）释放，通过激活NOD2-RIP2-NF-jB轴诱导炎症反应。结论：总的来说，本实验的数据揭示了唾液酸促进的抗生素后致病菌扩增在肠道菌群失调相关炎症中的作用，强调了通过调节MDP-NOD2-RIP2轴来预防疾病的潜在策略。

结论：综上所述，研究结果表明，唾液酸通过促进NOD2-RIP2-NF-jB轴相关的病原菌扩展和MDP的产生，在肠道菌群失调诱导的乳腺炎中发挥调节作用。作者的研究结果不仅揭示了肠道菌群失调诱导的乳腺炎的发病机制，并为乳腺炎的预防提供了潜在的策略，而且还强调了其在通过靶向碳水化合物促进的肠道菌群失调治疗抗生素后致病微生物扩张中的重要作用。

Reference:

QIU M, YE C, BAO L J, et al. Elevated muramyl dipeptide by sialic acid-facilitated postantibiotic pathobiont expansion contributes to gut dysbiosis-induced mastitis in mice[J]. J. Advanced Research 2024. https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.09.023.

唾液酸阻断抑制前列腺癌向骨的转移扩散

摘要：背景：骨转移是晚期前列腺癌的常见后果。双膦酸盐可用于控制症状，但目前尚无有效的治疗方法。肿瘤细胞糖基化的改变是癌症的标志，也是恶性表型的重要驱动因素。在前列腺癌中，唾液酸转移酶ST6GAL1表达上调，研究表明ST6GAL1介导的N-聚糖的异常唾液酸化促进了前列腺肿瘤的生长和疾病进展。方法：在本研究中，作者监测了侵袭性前列腺癌患者肿瘤和血清样本中的ST6GAL1，并利用体外和体内模型研究了ST6GAL1在前列腺癌骨转移中的作用。研究结果：ST6GAL1在前列腺癌患者中表达上调，肿瘤已经扩散到骨，并且可以促进前列腺癌在体内的骨转移。涉及的机制是多方面的，包括转移前微环境对骨吸收的修饰以促进恶性循环，促进M2样巨噬细胞的发育，以及对免疫抑制性唾液酸聚糖的调节。此外，利用同系小鼠模型，证明了抑制唾液酸化可以阻断前列腺肿瘤向骨的扩散。解释：研究确定了ST6GAL1和α2-6唾液酸化N -聚糖在前列腺癌骨转移中的重要作用，提供了概念验证数据，表明抑制唾液酸化可以抑制前列腺肿瘤向骨的扩散，并强调唾液酸阻断是一种令人兴奋的新策略，为晚期前列腺癌患者开发新的治疗方法。

结论：研究表明，唾液酸转移酶ST6GAL1在前列腺癌骨转移患者的肿瘤和血液样本中表达上调，并且ST6GAL1介导的异常唾液酸化可以促进前列腺癌肿瘤向骨的扩散。本文发现揭示了潜在的机制是多方面的，涉及前转移微环境对骨吸收的修饰，促进巨噬细胞发育和向更多M2样表型的转变，以及对免疫抑制性唾液聚糖的调节。可见，ST6GAL1介导的唾液酸化修饰在前列腺癌的肿瘤病理和转移中发挥着核心作用，具有开发新型治疗药物的巨大潜力。本研究提供了原理性数据证明，唾液酸阻断可用于抑制前列腺肿瘤向骨的扩散，并指出该领域进一步发展的必要性。

Reference:

HODGSON K, OROZCO-MORENO M, GOODE E A, et al. Sialic acid blockade inhibits the metastatic spread of prostate cancer to bone[J]. eBioMedicine, 2024, 104: 105163. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2024.105163.

唾液酸修饰的der p 2过敏原对人外周血单个核细胞发挥免疫调节作用

摘要：背景：基于屋尘螨提取物的过敏原免疫治疗（AIT）在治疗屋尘螨过敏方面效果显著，但仍存在一些安全性和有效性方面的问题，值得改进。人们提出了几种主要的基于过敏原的方法来提高AIT的安全性和有效性。其中之一是使用第2组过敏原，Der p 2 。目的：本研究旨在探讨唾液酸修饰的主要过敏原重组蛋白Der p 2 （sia-rDer p 2）对健康志愿者PBMCs的免疫调节作用。方法：作者用抗CD3/CD28抗体激活PBMCs，在有或没有天然rDer p 2或α2-3唾液酸修饰的rDer p 2 （sia-rDer p 2）的情况下，在378 ℃孵育6天。通过流式细胞术检测CD41 T细胞活化和增殖的变化，通过ELISA检测细胞培养上清中T淋巴细胞细胞因子产生的变化。结果：实验观察到，与rDer p 2处理的细胞相比，sia-rDer p 2处理的PBMCs中CD69的表达显著降低，LAG-31淋巴细胞的丰度显著增加。此外，与rDer p 2处理的PBMCs相比，siarDer p 2处理的PBMCs中IL-4、IL-13和IL-5的产生减少，并显示出更高的IL-10/IL-5比值。

结论：实验证明，对于Der p 2特异性AIT，sia-r Der p 2可能是比天然r Der p 2更安全的选择。这在AIT的早期阶段最为相关，通常表现为TH2反应增强，因为sia-rDer p 2不能增强TH2细胞因子的产生。

Reference:

DOUNGSTOP B C K, NARNIDI E, KALAY H, et al. SIalic acid-modified der p 2 allergen exerts immunomodulatory effects on human PBMCs[J]. Journal of Allergy and Clinical Immunology: Global, 2024, 3(1): 100193. DOI: 10.1016/j.jacig.2023.100193.

唾液酸和3′-唾液酸乳糖对高脂饮食小鼠肠道健康和抗心血管疾病的潜在作用

摘要：本研究探讨了唾液酸（sialic acid，SA）和3′-唾液酸乳糖（3′-SL）对高脂饮食小鼠肠道和心血管健康的有益影响。雄性C57BL/6j小鼠在整个实验过程中灌胃给予0.9% NaCl、SA或3′-SL。8周后，各干预组大鼠糖调节能力增强，血脂降低，血清炎症因子降低，低密度脂蛋白SA含量升高。小肠和结肠的转录组分析揭示了与消化、吸收、免疫和昼夜节律相关的基因表达模式。结肠内容物的代谢组学分析印证了结肠转录组学的发现。肠道微生物组的特征是有益菌的增加和有害菌的减少，这与血脂浓度相关。本研究强调了SA和3′-SL对肠道健康和抗心血管疾病的潜在影响。

结论：SA和3ʹ-SL对肠道健康和预防CVD具有潜在的保护作用。它们调节肠道基因，这些基因与肠道黏蛋白合成、消化吸收、免疫和昼夜节律、肠道菌群和代谢物的变化有关，以保护肠道屏障和减少炎症，以及血糖和血脂。此外，通过增加LDL的唾液酸化进一步预防CVD。在两种生物分子（SA和3ʹ-SL）中，3′-SL发挥了更大的作用，这可能与其不同的结构和利用方式有关。

Reference:

ZHU M Z, ZHANG W, DEKYI K, et al. Potential effects of sialic acid and 3'-Sialyllactose on intestinal health and anti-cardiovascular disease in mice fed with a high-fat diet[J]. Journal of Functional Foods，2024, 116: 106215. DOI:10.1016/j.jff.2024.106215.

翻译/撰写：南伊（实习）

编辑：王佳红；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意

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