炎症性肠病（Inflammatory bowel disease, IBD）是一种病因未明的非特异性慢性肠道炎症性疾病，和普通炎症有较大区别，病程迁延，反复发作，是目前仍无法治愈的全球性疾病。微生物生态系统的破坏被认为是引发IBD的重要原因。外囊泡是细胞间通讯的一种重要手段。肠道中外囊泡的主要来源是宿主肠道细胞分泌的外囊泡和肠道菌群分泌的外膜囊泡，在维持肠道生态平衡中发挥着重要的作用。
图1.肠道外囊泡介导的宿主-菌群互作关系
为研究肠道外囊泡在炎症性肠病中的作用机制，研究人员分别构建急、慢性结肠炎动物模型，分离结肠内容物中的外囊泡，对肠道外囊泡中的miRNA进行鉴定，并对其生物功能进行分析。结果表明肠道在受到外界刺激形成炎症的过程中，宿主细胞会保护性地分泌含有高水平miR-181b-5p和miR-200b-3p的外囊泡，来抗击炎症的产生。体内体外的实验表明，miR-181b-5p能够促进肠道中M2巨噬细胞的极化，分泌抑炎因子，缓解肠道炎症的状况；而miR-200b-3p能够调节菌群的组成，提高炎症菌群中益生菌的丰度，改善菌群结构。经miR-200b-3p补充改善后的菌群同样可以通过细胞外囊泡的形式，反馈给肠道微环境，从而抑制肠道炎症的发展。该研究初步建立了一个以肠道外囊泡为基础的宿主-微生物互作循环，揭示了肠道外囊泡在结肠炎形成过程中的重要作用，为后续结肠炎的诊断和药物的开发提供了一些新的思路。同时，益生菌外膜囊泡作为一种后生元在调控肠道生态中发挥着积极作用，为后续后生元制剂的产业化提供了有力的理论基础。
图2. 外囊泡miR-200b-3p和miR-181b-5p可改善DSS诱导的小鼠结肠炎症
相关研究成果以“Extracellular vesicle miRNAs promote the intestinal microenvironment by interacting with microbes in colitis”为题，于2022年10月发表在肠道微生物学TOP期刊《Gut Microbes》(DOI: 10.1080/19490976.2022.2128604)。该研究得到了国家自然科学基金项目的支持。浙江工业大学靳远祥教授和浙江省农业科学院肖英平研究员为该论文的通讯作者，浙江工业大学博士研究生沈琪辰为论文第一作者。
