A lacteal is a blunt-ended, long, tube-like lymphatic vessel located in the center of each intestinal villus that provides a unique route for drainage of absorbed lipids from the small intestine. However, key regulators for maintaining lacteal integrity are poorly understood. Here I explored whether and how the gut microbiota regulates lacteal integrity. Germ depletion by antibiotic treatment triggered lacteal regression during adulthood, and delayed lacteal maturation during the postnatal period. In accordance with the functional compromise in lipid absorption, the button-like junction between lymphatic endothelial cells, which is ultrastructurally open to permit free entry of dietary lipid into lacteals, was significantly diminished in lacteals of germ-depleted mice. Lacteal defect was also found in germ-free mice, but conventionalization of germ-free mice lead to normalization of lacteals in the villi. Mechanistically, VEGF-C secreted from villi macrophages upon MyD88-dependent recognition of microbes and their products is a main factor in lacteal integrity. Collectively, I conclude that gut microbiota is a crucial regulator for lacteal integrity by endowing its unique microenvironment and regulating villi macrophages in small intestine.
소장암죽관은 맹관의 기다란 관상의 림프관으로, 소장 융모의 한 가운데에 위치하며, 소장을 통한 지질의 흡수를 담당하는 중요한 해부학적 구조물이다. 그러나, 암죽관의 무결성을 유지하는데 어떠한 인자들이 관여하는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이 연구는 장내 미생물총이 암죽관의 무결성을 유지하는데 관여하는지, 관여한다면 어떤 기전을 통해 관여하게 되는지에 대해 규명하고자 하였다. 경구 항생제 투여를 통해 장내 미생물총을 제거하게 되었을 때, 성체 쥐의 암죽관은 구조적으로 퇴행이 일어났으며, 생후 발달시기 중 장내 미생물총이 결핍된 경우 암죽관의 구조적 성숙이 지연되었다. 이와 동반하여, 장내 미생물총을 제거된 쥐에서는 지질 흡수에서 기능적 이상을 보였으며, 이들 쥐에서는 암죽관을 구성하는 림프내피세포간의 세포 연접에 이상이 관찰되었다. 이러한 암죽관의 결손은 무균쥐에서도 유사하게 관찰되었으며, 무균쥐에 상재균을 다시 정착시킨 경우에는 결손이 상당 부분 회복됨을 확인할 수 있었다. 기전적으로는, MyD88에 의존적으로 장내미생물총을 인식하는 융모내의 대식세포가 VEGF-C를 분비하고, 바로 이것이 암죽관의 무결성 유지에 필수불가결함을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 장내 미생물총이 소장 내의 미세 환경과 융모내 대식세포를 제어하여 암죽관의 무결성 유지에 중요한 역할을 함을 증명하였다.
