编者按
原发性胆汁性胆管炎（PBC）又称原发性胆汁性肝硬化，是器官特异性的慢性胆汁淤积性自身免疫性肝病。本病以肝内胆汁淤积、循环血液中出现抗线粒体抗体和肝内小胆管进行性、非化脓性炎症性破坏，最终导致广泛性肝管破坏、胆汁性肝硬化甚至肝衰竭为显著特征。PBC的诊断标准主要基于以下三项：①胆汁淤积酶的异常升高；②血清抗线粒体抗体或抗线粒体抗体M2型（AMA-M2）抗体阳性；③肝组织学支持PBC。迄今为止，PBC的病因和发病机制还不甚明确，感染和自身免疫可能与本病有关。近年来的研究表明，微生物转谷氨酰胺酶（Microbial Transglutaminase，简称mTG）可能与自身免疫疾病的诱发有关，尤其是PBC。
近日，波兰华沙大学Tomasz Bauer教授团队的一项研究首次揭示了mTG与PBC之间的潜在关联，并提示mTG可能通过分子模拟机制诱发自身免疫反应。Bauer教授表示，mTG在食品中的残留量及其对肠道屏障功能的影响值得关注，未来需要进一步评估mTG对公共健康的潜在威胁。
文章发表封图
（doi: 10.3390/molecules30040762）
微生物转谷氨酰胺酶（Microbial Transglutaminase，简称mTG）是一种由微生物发酵产生的酶制剂，能够催化蛋白质分子内或分子间的谷氨酰胺残基与赖氨酸残基之间发生交联反应，从而改变蛋白质的结构和功能。mTG在食品工业中应用广泛，例如它具有改善蛋白质的凝胶性、乳化性、稳定性等功能特性，常用于肉制品加工，能提高肉制品的弹性、保水性；在乳制品中有助于改善质地；在烘焙食品中可增强面团的韧性和弹性等；此外，在纺织、皮革等行业也有一定应用。
研究团队采用了多种实验方法来验证mTG与PBC之间的潜在关联。首先，他们使用酶联免疫吸附测定（ELISA）技术，检测了抗mTG的单克隆和多克隆抗体与九种不同的PBC特异性抗原之间的反应性。这些抗原包括PDC-E2、gp210、p62、LBR、Sp100、Sp140、PML、KLHL12和HK-1。实验中，每个抗原都被溶解在0.01 M的碳酸盐缓冲液（pH 9.6）中，并以2.5 μg/mL至1.0 μg/mL的浓度包被在ELISA板上。随后，加入针对mTG的鼠单克隆抗体，经过孵育和洗涤后，使用过氧化物酶标记的二抗抗小鼠兔IgG抗体进行检测，最后通过TMB底物显色，测定450 nm处的吸光度(OD)。
为了进一步验证mTG是否能够抑制PBC患者血清中特异性抗原与抗体的结合，研究团队还进行了竞争性ELISA实验。实验中，mTG作为竞争性肽段，与PBC患者的血清共同孵育，随后检测其对PDC-E2、gp210、PML和KLHL12抗原与抗体结合的抑制效果。实验中使用的mTG浓度范围为0至1000μg/mL，以评估其对特异性结合的抑制能力。
研究结果显示，抗mTG的多克隆抗体与PBC特异性抗原的反应性显著高于对照组（图1）。具体而言，PDC-E2、gp210、PML和KLHL12抗原的OD值分别为1.4±0.3、1.95±0.3、1.5±0.2和1.0±0.2，且这些反应均具有统计学显著性（P<0.001）。相比之下，其他抗原（如p62、LBR、Sp100、Sp140和HK-1）的反应性与对照组相似，OD值在0.10至0.26之间，未显示出显著差异。单克隆抗体的反应性虽然较低（图2），但仍与PDC-E2、gp210、PML和KLHL12抗原发生了显著反应，OD值分别为0.5±0.2、1.2±0.2、1.1±0.3和0.6±0.2，且这些反应也具有统计学显著性（P<0.05）。
图1. 抗mTG兔多克隆抗体对ELISA ODs表达的PBC特异性抗原的反应
图2. 抗mTG小鼠单克隆抗体对ELISA ODs表达的PBC特异性抗原的反应
在竞争性ELISA实验中，mTG显著抑制了PBC患者血清中特异性抗体与PDC-E2、gp210、PML和KLHL12抗原的结合（图3-6）。抑制效果最为明显的是gp210和KLHL12蛋白，分别需要180 μg/mL和80 μg/mL的mTG浓度来抑制50%的抗体结合。这些结果表明，mTG与PBC特异性抗原之间存在交叉反应性，且mTG可能通过分子模拟机制干扰免疫系统的正常功能。
图3. 微生物肽mTG抑制抗体与人PDC-E2的结合
图4. 微生物肽mTG抑制人抗体与gp210的结合
图5. 微生物肽mTG抑制人抗体与PML的结合
图6. 微生物肽mTG抑制抗体与人KLHL12的结合
mTG通过催化蛋白质交联反应，可能改变内源性蛋白质的结构，使其具有免疫原性。研究表明，mTG与人类组织抗原之间存在序列相似性，可能导致交叉反应，进而诱发自身免疫疾病。特别是，mTG与PBC特异性抗原（如gp210和PML）的相似性可能通过分子模拟机制引发免疫系统对自身组织的攻击。此外，mTG在食品加工中的广泛应用可能增加其通过肠道进入体内的机会，进一步加剧自身免疫反应的风险。
本研究首次揭示了mTG与PBC之间的潜在关联，提示mTG可能通过分子模拟机制诱发自身免疫反应。尽管mTG在食品工业中的应用广泛，但其潜在的免疫原性和致病性值得进一步研究。未来的研究应关注mTG在食品中的残留量及其对肠道屏障功能的影响，以评估其对公共健康的潜在威胁。
注：本文由中国人民解放军总医院第五医学中心 肝病医学部 肝病科四/五病区 梁庆升、孙颖提供
原文链接：Bauer A, Rosiek P, Bauer T. Microbial Transglutaminase-The Food Additive, a Potential Inducing Factor in Primary Biliary Cholangitis. Molecules. 2025 Feb 7;30(4):762. doi: 10.3390/molecules30040762. PMID: 40005074; PMCID: PMC11858182.
第五医学中心肝病医学部肝病科四/五病区简介
肝病医学部肝病科四/五病区编制床位40张。医生团队9名，主任医师3名，副主任医师3名；护理团队15名，副主任护师1名，主管护师4名，护士10名；博士研究生导师1名，硕士研究生导师2名，医学博士5名，医学硕士4名。
病区特色为：药物性肝损伤、自身免疫性肝病、酒精性肝病、环境毒物相关肝损伤、遗传及代谢相关性肝损伤、肝窦阻塞综合征等肝脏血管性疾病及其相关肝硬化和并发症的诊治。
