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关节疼痛,或来自肠道

发布时间:2018/11/08    浏览:1599次    编辑:广东新日生物科技有限公司

类风湿性关节炎是一种身体自行攻击关节的疾病,医生并不完全确定是什么引起了它的发生,但是越来越多的研究开始关注一个潜在的罪魁祸首:生活在我们肠道里的细菌。


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一些研究发现,肠道微生物、类风湿性关节炎以及由于身体免疫系统出现问题而攻击自身组织的其它疾病之间存在着有趣的联系。


纽约大学风湿病学家Jose Scher在2013年发表的一项研究发现,与那些没有类风湿性关节炎的人相比,患有类风湿性关节炎的人的肠道中更有可能存在一种叫做粪便普雷沃氏菌(Prevotella copri)的细菌。Scher的另一项研究则发现,牛皮癣性关节炎(另一种自身免疫性关节病)患者中,其它类型的肠道细菌水平显著降低。


这一工作只是全世界科研人员不断努力探索生活在胃肠道中的微生物如何影响我们的整体健康的一部分。肠道中含有多达一千种不同的细菌物种,重达1.5-2公斤,数量甚至超过构成我们自己身体的细胞数量。在过去几年中,科学家们发现了越来越多的证据,证明这些细菌可能对我们的健康产生重大影响,其中一些可能引发慢性非传染性疾病,比如类风湿性关节炎,而其它一些则可能帮助预防此类疾病的发生。


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美国明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的免疫学家Veena Taneja发现,那些遗传上容易患类风湿性关节炎的小鼠,细菌组成存在明显差异。繁殖的小鼠群体在遗传上易患类风湿性关节炎。在那些容易患这种疾病的小鼠中,来自梭菌属的一种细菌占主导地位;而在没有关节炎的小鼠中,其它菌株繁荣生长,梭菌属细菌很少。Taneja说,越来越清楚的是,肠道微生物可以影响我们的免疫系统,即使是在那些远离肠道的疾病中。


那么,这些细菌是如何影响我们的免疫系统的呢?近几十年来,许多自身免疫性疾病的发病率一直在增加;许多微生物组研究人员认为,这种增长至少有一部分是由于细菌生态系统的变化引起的。饮食的改变、抗生素使用的爆炸性增长以及与充满微生物的大自然接触减少,这些都使得那些以人类为家的细菌发生了改变。我们的肠道微生物在过去一个世纪中发生了翻天覆地的变化,特别是过去的50年。抗生素的滥用是其中一个重要原因,这使得我们每一代都在失去一些微生物甚至灭绝。这些变化会给我们带来严重的后果。


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幽门螺旋杆菌相信大家都很熟悉,大家想到的可能都是它与胃溃疡和胃癌的关系。其实,幽门螺旋杆菌也是我们肠道中的一种正常的共生细菌。纽约大学微生物学家Martin Blaser对一群美国儿童的肠道细菌进行了采样,结果发现幽门螺旋杆菌仅存在于其中6%的儿童中。相比之下,其它研究表明,幽门螺旋杆菌在世界上许多地方的绝大多数人群中很常见,特别是在发展中国家。西方儿童幽门螺旋杆菌的减少可能与抗生素的广泛使用以及卫生条件的改善有关,这可能会产生某些医学后果:一些研究表明幽门螺旋杆菌可能通过减少身体对空气传播刺激物的免疫反应来降低哮喘的风险。美国哮喘的发生率已经攀升了30年,并且在2001年至2011年间增长了28%以上。所以,Blaser怀疑哮喘也是受到我们不断变化的微生物群所影响的疾病之一,这一点现在已经得到了证实。


Blaser认为幽门螺旋杆菌和其它肠道微生物一样也与我们的身体活动息息相关,它们也是我们的共生微生物的一部分,它们与我们的免疫系统的发育成熟有着密切的关系,我们不应该将它们视为外人。


事实上,肠道细菌在控制我们的身体对闯入者的反应方面具有强大的既得利益。生活在我们体内的许多细菌都是通过调节免疫系统以避免被识别并作为入侵者被攻击而茁壮成长的;实质上,这些微生物会训练我们的免疫细胞不要乱开枪。当我们的菌群失衡时,免疫系统也可能失去平衡,导致免疫细胞不仅攻击细菌,而且还攻击身体本身。


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肠道内的微生物对人体免疫细胞的影响尤为明显,因为人体免疫细胞的三分之二都在肠道内。作为消化道,胃肠道必须不断处理那些随食物进来的外来微生物,这些微生物必须被实时监测,如果有害,就会被消灭。为了做到这一点,我们的肠道已经发展出一个强大的免疫系统,其影响已经远远超出了肠道。肠道内的免疫细胞能够激活全身的炎症细胞,包括关节内的。


虽然许多科学家对肠道微生物和关节炎之间的联系充满信心,但是他们还并没有确定细菌在引发这种疾病中的具体作用。Scher认为Prevotella copri可能会刺激针对关节组织的免疫反应,或者它可能会排挤那些避免免疫系统过度活跃的有益微生物。因为,那些肠道中Prevotella copri水平高的人往往脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)数量较低,而脆弱拟杆菌似乎可以抑制免疫系统过于活跃。牛皮癣性关节炎中也可能有类似的机制,牛皮癣性关节炎患者肠道中的阿克曼氏菌(Akkermansia)、瘤胃球菌(Ruminococcus)和假丁酸弧菌(Pseudobutyrivibrio)几乎消失,而它们可以让免疫系统保持放松,不要过度警觉。


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因此,最终我们或许可以通过调节肠道菌群来治疗关节炎。包括Scher和Blaser在内的许多研究人员正在研究一系列利用细菌作为治疗免疫失调药物的潜在策略。


研究人员对通过饮食改变肠道微生物组很有信心。一些患有类风湿性关节炎的患者通过少吃甚至不吃肉或采用地中海式饮食(多吃鱼、橄榄油和蔬菜,少吃肉类和饱和脂肪),可以从中获益。在另一项研究中,芬兰研究人员发现纯素食饮食改变了肠道菌群组成,而这种变化与关节炎症状的改善有关。


有的研究人员则专注于特定的细菌。梅奥诊所的Taneja发现,普雷沃氏菌属的一个细菌物种,栖组织普雷沃氏菌(P. histicola),能够预防或防止小鼠的类风湿性关节炎和多发性硬化症(发生在大脑和神经的一种自身免疫性疾病)。


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有的科学家不是关注微生物,而是关注它们所产生的化合物。例如,脆弱拟杆菌可以通过释放一种称为多糖A(polysaccharide A,PSA)的分子来缓解自身免疫性疾病。这种化合物是由哈佛大学微生物学家Dennis Kasper发现的,当给予小鼠补充PSA时,小鼠可以免受某些自身免疫性疾病的侵害,包括多发性硬化症。


与调节菌群平衡相比,PSA可能是一种更有效、更可靠的调节免疫系统的方法。与现在用于自身免疫性疾病的药物相比,PSA也比目前常用于自身免疫性疾病的药物更有优势,它作用更精细。它不会抑制整个免疫系统,PSA会指示免疫细胞继续巡逻而不去追踪那些无害的目标。PSA是一种已经与我们共同生活了很长时间的分子,科学家们已经开始致力于将PSA转化为药物,希望能够尽快得以应用。


目前,许多研究也开始尝试使用益生菌或益生元以及细菌代谢产物等用于关节炎患者。这不是科幻,这是科学,当然也会存在一定的挑战。相信在不久的将来,肠道微生物将成为治疗这些疾病的关键选择。


图片均来自网络


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