黏液屏障的 "建筑大師":MUC2 的分泌與分子架構
腸道黏膜表面,一層由黏蛋白 2(MUC2)構建的黏液屏障正進行著一場持續的防御戰。作為腸道黏液的主要成分,MUC2 由杯狀細胞像精密工廠般合成:核糖體翻譯的單體在內質網通過二硫鍵形成二聚體,經高爾基體 O 型糖基化修飾后,以分泌顆粒形式運送到細胞表面,最終在腸腔展開成六邊形網狀結構,其體積可膨脹千倍以上,形成隔絕病原體的 "黏液城墻"。
在杯狀細胞中裝配MUC2
MUC2 結構:分子骨架的精妙設計
富含脯氨酸、蘇氨酸、絲氨酸的 PTS 區域構成 "彈性支架",占氨基酸總量的 50%;
兩端的 vWD 結構域與 CK 結構域如同 "分子膠水",介導 MUC2 聚合成巨型網狀聚合物;
糖基化修飾賦予其 "化學盾牌"—— 糖鏈占分子總量的 50%-80%,其中 Core 3 結構在人體結腸 MUC2 中最為常見,成為腸道微生物的 "定居位點"。
MUC2 蛋白骨架
MUC2 合成調控:微生物、細胞因子與營養素的 "三方博弈"
▶ 微生物:既是 "合作者" 也是 "破壞者"
激活通路:銅綠假單胞菌的 LPS 通過 Src-Ras-ERK 通路激活 NF-κB,誘導 MUC2 轉錄;次級膽汁酸則通過 EGFR/PKC 等多條信號軸上調 MUC2 表達。
降解作用:產氣莢膜梭菌的 ZmpB 蛋白酶可切斷糖基化肽鍵,脆弱芽孢桿菌能利用 MUC2 的 O - 聚糖作為碳源,而膳食纖維缺乏時,糞便擬桿菌會降解黏液。
腸黏液層與宿主-微生物群相互作用
▶ 細胞因子:炎癥信號的 "轉換器"
Th1 類細胞因子(IL-1β、TNF-α)通過 PKC/MEK 通路促進 MUC2 合成,卻又因 JNK 通路的抑制作用形成 "雙向調控";Th2 類細胞因子(IL-4、IL-13)則通過 MAPK 磷酸化直接開啟 MUC2 基因表達,在過敏與感染中扮演不同角色。
▶ 營養素:黏液屏障的 "營養工程師"
短鏈脂肪酸(膳食纖維發酵產物)可增加杯狀細胞數量,斷奶仔豬實驗顯示其能提升回腸 MUC2 表達;
蘇氨酸作為關鍵氨基酸,不僅促進仔豬小腸 MUC2 合成,還能改善雞胚腸道黏膜形態;
維生素 A 缺乏會損害 MUC2 表達,而有機鋅可通過降低 DNA 甲基化水平,緩解腸道損傷
MUC2 異常:腸道疾病的 "多米諾骨牌"
▶ 應激性疾病:從 "防御亢進" 到 "屏障崩塌"
斷奶仔豬早期 MUC2 表達升高是應激保護反應,但 7 天后杯狀細胞耗竭導致分泌減少;熱應激則通過誘導杯狀細胞凋亡,使肉雞腸道 MUC2 含量驟降,引發腹瀉。
▶ 感染性疾病:病原體的 "黏液破解術"
溶組織阿米巴的半胱氨酸蛋白酶、鞭蟲的絲氨酸蛋白酶專門靶向 MUC2 的 N - 末端聚合域;
輪狀病毒與禽流感 H9N2 病毒會直接抑制 MUC2 合成,而豬流行性腹瀉病毒(PEDV)感染后,腸道黏液中 MUC2 含量下降成為腹瀉主因。
▶ 炎癥性腸病(IBD):糖基化的 "錯誤編程"
UC 患者 MUC2 糖鏈縮短、唾液酸化增加,導致黏液黏性下降;CD 患者雖黏液層增厚,但糖鏈長度減少 50%,屏障功能反而削弱。MUC2 缺陷小鼠會自發出現腸道炎癥,證實其 "免疫穩態調節器" 的角色。
從防御屏障到疾病樞紐,MUC2 的雙重身份揭示了腸道穩態的動態平衡機制。目前,通過調控微生物 - 黏液互作(如補充膳食纖維促進短鏈脂肪酸生成)、優化營養素配比(如蘇氨酸與鋅的協同作用),以及開發 MUC2 糖基化調節劑,正成為防治腸道疾病的新方向。正如研究者所言:"理解 MUC2 的分子密碼,或許是打開腸道健康大門的關鍵鑰匙。"
斯達特依托專用兔單B細胞抗體開發平臺,提供優質抗體,為您研究保駕護航
S-RMab® MUC2 Recombinant Rabbit mAb (SDT-345-148) (貨號:S0B2331)
驗證數據:
IHC shows positive staining in paraffin-embedded human colon. Anti-MUC2 antibody was used at 1/200 dilution, followed by a HRP Polymer for Mouse & Rabbit IgG (ready to use). Counterstained with hematoxylin. Heat mediated antigen retrieval with Tris/EDTA buffer pH9.0 was performed before commencing with IHC staining protocol.
其他相關抗體推薦:
產品信息
參考文獻
https://www.chinajan.com/fileup/1006-267X/HTML/20200611.htm