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两篇PNAS共同揭示:肠道微生物与多发性硬化症有关!

6 天前 来源:生物探索
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导读
肠道微生物与多发性硬化症有关联?这是真的,近期《PNAS》期刊同时发表两篇文章揭示这一事实。而且,科学家们不仅仅找到关联性,还发现了肠道微生物调控免疫系统攻击神经细胞的机制。


肠道微生物的热门程度毋庸置疑,数以万亿计的细菌生活在肠道中,它们被称为一个“隐形器官”,与多种疾病有关。9月11日,《PNAS》期刊同时发表两篇文章,揭示了又一种与肠道细菌有关联的疾病——多发性硬化症(MS)!

更重要的是,他们不仅仅找到关联性,还发现了肠道微生物调控免疫系统攻击神经细胞的机制。这有助于我们开发对应的治疗手段,例如基于微生物产物的药品,从而改善病症。

MS是一种最常见的中枢神经脱髓鞘疾病,易导致肌无力、失明甚至于死亡,影响着全球250万人的健康和生命。但是,对于MS的致病原因以及逐步损伤神经系统的机制,我们了解相对有限。大多数研究人员认为,当携带易感基因的人遇到某些特定(未知)的环境因素就会生病。之前的研究已经发现,MS患者肠道中存在大量的特定细菌。

MS患者的肠道菌影响免疫系统,引发大脑炎症

《Gut bacteria from multiple sclerosis patients modulate human T cells and exacerbate symptoms in mouse models》

加州大学旧金山分校的人类遗传学家Sergio Baranzini带领团队分析了71名MS患者和71名健康人的肠道菌群。他们发现,在MS患者肠道中,有2个肠道细菌群——Acinetobacter和Akkermansia数量是正常人的4倍多!此外,Parabacteroides菌在健康人体内的数量是MS患者的4倍!

随后,他们从健康个体血液中分离出免疫细胞,将其暴露于MS患者的肠道菌群中。当Acinetobacter和Akkermansia存在时,天然免疫细胞会分化成辅助T细胞,引发炎症、协助免系统防御入侵者或者感染细胞。而且,Acinetobacter细菌会抑制调节T细胞,从而影响它们阻止自身免疫性疾病的功能。

将MS患者的肠道菌群移植至无菌小鼠体内后,其免疫系统也会发生类似的变化。在移植20天左右,小鼠表现出严重的大脑炎症。“将健康人的肠道菌移植给同一批小鼠,这些小鼠并没有生病。” Baranzini教授表示。

MS患者的肠道菌群抑制抗炎分子

《Gut microbiota from multiple sclerosis patients enables spontaneous autoimmune encephalomyelitis in mice》

来自于德国Max Planck神经生物学研究所的免疫学家Gurumoorthy Krishnamoorthy和Hartmut Wekerle进行了更为巧妙的研究。他们招募了34对同卵双胞胎(年龄在21-63岁),有意思的点在于这些双胞胎有且仅有一位患有多发性硬化症

研究人员通过分析他们的肠道微生物发现:相比于健康个体,MS患者肠道中的Akkermansia菌群水平显著较高。当将双胞胎的肠道菌群分别移植给小鼠12周后,移植有MS菌群的小鼠表现出类似于MS的病症。来自于MS患者的肠道细菌相对更容易抑制细胞因子IL-10等负责减轻炎症的分子的分泌。

这两篇研究虽然分析的样本量相对较少,但是它们给出了“让人激动的新证据”——一些特定的肠道微生物会抑制关键抗炎分子,从而会与其他遗传、环境因素一起引发多发性硬化症。

研究人员相信,了解多发性硬化症发生过程中肠道菌群改变免疫系统的机制,有助于我们开发对应的治疗手段,例如抗炎细菌或者药物“鸡尾酒”。

参考资料:

Gut microbes could help trigger multiple sclerosis

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