Targeting Enterobacter cloacae attenuates osteolysis by reducing ammonium in multiple myeloma

骨溶解 阴沟肠杆菌 多发性骨髓瘤 微生物学 癌症研究 医学 化学 免疫学 生物 生物化学 外科 大肠杆菌 肠杆菌科 基因
作者
Yang Qin,Yinghong Zhu,Xingxing Jian,Yi Qiu,Yan Zhu,Lia Zhao,Yanjuan He,Gang An,Lugui Qiu,Jiaojiao Guo,Nihan He,Huerxidan Abudumijiti,Cong Hu,Xun Chen,Siqing Huang,Xiangling Feng,Xin Li,Jing Liu,Yajing Xu,Wen Zhou
出处
期刊:Blood [Elsevier BV]
被引量:1
标识
DOI:10.1182/blood.2024025694
摘要

Multiple myeloma (MM)-induced bone disease affects not only patients' quality of life but also their overall survival. Our previous work demonstrated that the gut microbiome plays a crucial role in MM progression and drug resistance. However, the role of altered gut microbiota in MM bone disease remains unclear. In this study, we show that intestinal E. cloacae is significantly enriched in MM patients with osteolysis. Through fecal microbial transplantation and single bacterial colonization experiments in a 5TGM1 MM mouse model, we found that intestinal colonization of E. cloacae promotes osteolysis by increasing circulating ammonium levels. Elevated ammonium promotes osteoclastogenesis by increasing Trap protein levels in osteoclast precursors and by acetylating and stabilizing CCL3 protein in MM cells. Inhibition of ammonium synthesis, using E. cloacae with a deleted dcd gene, along with probiotic supplementation, alleviated osteolysis in MM. Overall, our work suggests that E. cloacae promotes osteolysis in MM by synthesizing ammonium. This establishes a novel mechanism and potential intervention strategy for managing MM with osteolysis.
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