近日，《實驗生物與醫學》（Experimental Biology and Medicine）期刊中發表了由美國伊利諾大學Rex Gaskins博士所領導的團隊所發表的文章證實微生物以及宿主的發炎分子都可以調控人類小腸杯狀細胞株的硫黏蛋白的產生。
硫黏蛋白是小腸杯狀細胞所分泌的兩種主要的酸性黏液素之一，對於保護腸道黏膜非常重要。因此，若是喪失了硫黏蛋白則與炎性腸道疾病與大腸直腸癌的發生有關。然而，腸道微生物或是宿主免疫細胞是透過何種機制來影響硫黏蛋白的產生則尚不清楚。
伊利諾大學的研究團隊比較了微生物的鞭毛蛋白、誘發腸道黏液產生的細胞激素—介白素-13 、以及促進發炎反應的細胞激素—腫瘤壞死因子對於硫酸轉移酶的表現情況的影響。硫酸轉移酶主要負責將硫化基轉移給硫黏蛋白的前軀物—黏蛋白，以製造硫黏蛋白。他們發現在處理介白素-13十二個小時之後會有非常高量的戊型糖類硫酸轉移酶表現；而鞭毛蛋白、介白素-13以及腫瘤壞死因子都可以誘發另一類的硫酸轉移酶—乙型半乳糖硫酸轉移酶的表現。而這樣的結果則與使用LS174T細胞處理鞭毛蛋白、介白素-13所誘發硫黏蛋白的產生很一致，顯示硫酸轉移酶以及糖黏蛋白的合成都會被特定的發炎訊息路徑所調控。
乙型半乳糖硫酸轉移酶被認為是將硫化基加在半乳糖的三號碳位置上；戊型糖類硫酸轉移酶則是被認為將硫化基加在N乙醯基D氨基葡萄糖的六號碳位置上。乙型半乳糖硫酸轉移酶的表現量在以鞭毛蛋白、介白素-13以及腫瘤壞死因子處理的LS174T 細胞中都會增加，此結果顯示黏蛋白的半乳糖結構中的三號碳位置的硫化作用可能是對於發炎物質的刺激所產生的一個共同的反應。
雖然謹慎的指出此研究主要是使用一分化良好但是被轉化過的杯狀細胞所得出的結果，Gaskins博士卻也認為：「此結果意味著合成硫黏蛋白對於回復慢性炎性腸道疾病者的腸道屏障功能可能是個具有潛力的治療目標。最近的研究就提供的強烈的證據顯示兩個炎性腸道疾病：潰瘍性大腸炎及克隆氏症是由於遺傳、環境、以及免疫因素的交互作用而導致先天的免疫反應對腸道內菌叢的免疫失調所引起的。」
文章中有關腫瘤壞死因子部分的研究結果格外的引人注目，因為腫瘤壞死因子與發炎性腸道疾病的關聯而在活化的發炎性腸道疾病中常常伴隨著黏蛋白硫化反應的改變。發炎性腸道疾病的特徵是免疫反應的失調，可能是對腫瘤壞死因子無法適當的反應而無法增加硫黏液蛋白的產生。然而，對於鞭毛蛋白、介白素-13以及腫瘤壞死因子增加特定的硫酸轉移酶以及硫黏蛋白的產生仍然還需要有更進一步的研究。
《實驗生物與醫學》期刊總編輯Steve Goodman博士指出：「兩個主要的發炎性腸道疾病：克隆氏症及潰瘍性大腸炎影響了西方國家千分之一到千分之五的人口，約有一百萬的美國人都受到了此疾病的折磨並花費了超過二十億美元。此篇由Gaskins博士帶領的團隊的文章，提出了令人印象深刻的研究成果，硫黏蛋白可能是在未來治療慢性發炎性腸道疾病中具有潛力的治療目標。（生物谷Bioon.com）
Inflammatory cues modulate the expression of secretory product genes, Golgi sulfotransferases and sulfomucin production in LS174T cells
Jennifer A Croix1, Shikha Bhatia2 and H Rex Gaskins
The signals that mediate goblet cell expression of specific mucin chemotypes are poorly defined. Animal and in vitro studies show that acidomucin chemotypes may be altered by inflammation and changes in intestinal microbiota. To examine factors that may elicit this response, human adenocarcinoma-derived LS174T cells, which have a goblet cell-like phenotype and produce both sulfo- and sialomucins, were used to examine the effects of selected microbial and host factors on expression of goblet cell secretory product genes, sulfotransferases and sulfomucin production. Expression of genes encoding mucin 2 (MUC2), resistin-like molecule β (RETNLB), and trefoil factor 3 (TFF3) and Golgi sulfotransferases, carbohydrate (N-acetylglucosamine 6-O) sulfotransferase 5 (CHST5) and galactose-3-O-sulfotransferase 2 (GAL3ST2), was measured by quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction following treatment with bacterial flagellin, tumor necrosis factor α (TNF-α) or the mucogenic cytokine interleukin-13 (IL-13). Expression of the toll-like receptor 5 (TLR5) gene was also analysed. Sulfomucin expression was examined via high-iron diamide/alcian blue (HID/AB) histochemistry and immunofluorescent staining for the Sulfo Lea antigen, which is synthesized in part by GAL3ST2. Flagellin, IL-13 and TNF-α all significantly increased GAL3ST2, MUC2, TFF3 and TLR5 expression, while only IL-13 increased RETNLB and CHST5 expression. Based on HID/AB histochemistry, mucin sulfation was significantly increased in response to both flagellin and IL-13 but not TNF-α. Only treatment with flagellin increased the expression of the Sulfo Lea antigen. Collectively, these results indicate that bacterial flagellin, IL-13 and TNF-α differentially modulate the expression of goblet cell secretory product genes, sulfotransferases and sulfomucin production .