Кишечные бокаловидные клетки и муцины в норме и при заболеваниях: новые данные и достижения

Слизистый слой, покрывающий желудочно-кишечный тракт, является первой линией врождённой защиты организма, главным образом благодаря секреторным продуктам кишечных бокаловидных клеток. Бокаловидные клетки синтезируют секреторные гликопротеины-муцины (MUC2) и биологически активные молекулы, такие как мембранные муцины эпителиальных клеток (MUC1, MUC3, MUC17), пептиды трефойлового фактора (TFF), resistin-like molecule beta (RELMbeta) и Fc-gamma binding protein (Fcgbp). Белок-муцин MUC2 образует тримеры за счёт дисульфидных связей в богатых цистеином аминоконцевых доменах фактора фон Виллебранда (vWF), а поперечное сшивание обеспечивается белками TFF и Fcgbp с доменами vWF MUC2, в результате чего формируется высоковязкий внеклеточный слой. Колонизация комменсальной кишечной микробиотой ограничена наружным «рыхлым» слизистым слоем, который взаимодействует с разнообразными олигосахаридами муциновых гликопротеинов, тогда как внутренний, прочно адгезированный слизистый слой в значительной степени лишён бактерий. Нарушение слизистых слоёв вследствие дефицита муцина MUC2, мутаций доменов vWF муцина Muc2 или делеции ключевых ферментов гликозилирования муцинов у мышей приводит к усилению адгезии бактерий к поверхностному эпителию, повышению проницаемости кишечника и большей восприимчивости к колиту, вызванному декстрансульфатом натрия. Изменения экспрессии генов муцинов и структуры их гликанов происходят при раке кишечника и вносят вклад в разнообразные биологические свойства, участвующие в развитии и прогрессировании опухоли. Необходимы дальнейшие исследования для определения и функциональной значимости различных компонентов слизистых слоёв и сложных взаимодействий между ними, микробиотой, эпителиальными клетками и лежащим в основе врождённым и адаптивным иммунитетом. Более полное выяснение регуляторных механизмов, вовлечённых в изменения муцинов при раке и воспалении, может привести к разработке новых терапевтических подходов.