腸道細(xì)菌的平衡可能在 MS 的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用

多發(fā)性硬化癥是免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地攻擊大腦和脊髓時(shí)導(dǎo)致的一種疾病。它影響美國有近 100 萬人及以上全球 280 萬.

雖然遺傳學(xué)在患多發(fā)性硬化癥的風(fēng)險(xiǎn)中起著一定的作用，環(huán)境因素例如飲食、傳染病和腸道健康是主要貢獻(xiàn)者。

環(huán)境在決定誰會(huì)患上多發(fā)性硬化癥方面起著關(guān)鍵作用，這從雙胞胎研究中可以明顯看出。

在共享 100% 基因的同卵雙胞胎中，一對(duì)雙胞胎有大約 25% 的幾率如果另一個(gè)雙胞胎患有這種疾病，則患上 MS。對(duì)于共享 50% 基因的異卵雙胞胎，這一比例下降到 2% 左右。

科學(xué)家們長期以來一直懷疑腸道細(xì)菌可能會(huì)影響一個(gè)人患多發(fā)性硬化癥的風(fēng)險(xiǎn)。但到目前為止，研究已經(jīng)不一致的發(fā)現(xiàn).

為了解決這些不一致問題，我和我的同事使用了研究人員所說的床邊到工作臺(tái)到床邊方法：從多發(fā)性硬化癥患者的樣本開始，對(duì)這些樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，然后在患者中確認(rèn)我們的發(fā)現(xiàn)。

在我們新發(fā)表的研究中，我們發(fā)現(xiàn)腸道中兩種細(xì)菌的比例可以預(yù)測多發(fā)性硬化癥的嚴(yán)重程度在患者中，強(qiáng)調(diào)了微生物組和腸道健康在這種疾病中的重要性。

床邊到工作臺(tái)

首先，我們分析了多發(fā)性硬化癥患者的化學(xué)和細(xì)菌腸道成分，確認(rèn)他們患有腸道炎癥和不同類型的腸道細(xì)菌與沒有多發(fā)性硬化癥的人相比。

具體來說，我們展示了一組名為布勞蒂亞在多發(fā)性硬化患者中更常見，而普雷沃菌屬，一種細(xì)菌種類始終與健康的腸道相關(guān)，被發(fā)現(xiàn)的量較低。

在另一項(xiàng)小鼠實(shí)驗(yàn)中，我們觀察到兩種腸道細(xì)菌之間的平衡,雙歧桿菌和阿克曼西亞，對(duì)于區(qū)分患有或不患有多發(fā)性硬化癥樣疾病的小鼠至關(guān)重要。

具有多發(fā)性硬化樣癥狀的小鼠阿克曼西亞以及糞便或腸道內(nèi)壁中雙歧桿菌水平降低。

從長凳到床邊

為了進(jìn)一步探索這一點(diǎn)，我們用抗生素治療小鼠以去除它們所有的腸道細(xì)菌。然后，我們給出了布勞蒂亞，在多發(fā)性硬化患者中更高;普雷沃菌屬，這在健康患者中更常見;或?qū)φ占?xì)菌，?？ò？评?/em>，見于多發(fā)性硬化癥患者和不伴多發(fā)性硬化癥患者。

我們發(fā)現(xiàn)布勞蒂亞出現(xiàn)更多的腸道炎癥和更嚴(yán)重的多發(fā)性硬化樣癥狀.

甚至在癥狀出現(xiàn)之前，這些小鼠的雙歧桿菌和高水平阿克曼西亞.這表明這兩種細(xì)菌之間的不平衡可能不僅僅是疾病的征兆，而且實(shí)際上可能是預(yù)測嚴(yán)重程度它會(huì)的。

然后，我們檢查了同樣的不平衡是否出現(xiàn)在人們身上。我們測量了青少年雙歧桿菌和嗜粘蛋白阿克曼菌來自愛荷華州多發(fā)性硬化癥患者的樣本中，以及研究的參與者橫跨美國、拉丁美洲和歐洲。

我們的研究結(jié)果一致：多發(fā)性硬化癥患者的雙歧桿菌自阿克曼西亞.這種不平衡不僅與多發(fā)性硬化癥有關(guān)，還與更嚴(yán)重的殘疾有關(guān)，使其成為比任何單一類型的細(xì)菌更能預(yù)測疾病嚴(yán)重程度的指標(biāo)。

“好”細(xì)菌如何變得有害

我們研究最有趣的發(fā)現(xiàn)之一是，通常有益的細(xì)菌在多發(fā)性硬化癥中會(huì)變得有害。阿克曼西亞通常被認(rèn)為是一種有益的細(xì)菌，但在多發(fā)性硬化癥患者中變得有問題。

之前對(duì)小鼠的研究表明相似模式： 患有嚴(yán)重疾病的小鼠雙歧桿菌-自-阿克曼西亞率。在那項(xiàng)研究中，喂食富含植物雌激素的飲食的小鼠——這種化學(xué)物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上類似于人類雌激素，需要被細(xì)菌分解才能對(duì)健康產(chǎn)生有益影響——與沒有植物雌激素的飲食中的小鼠相比，患上了更輕微的疾病。

以前我們已經(jīng)證明，多發(fā)性硬化癥患者缺乏可以代謝植物雌激素的腸道細(xì)菌。

盡管雙歧桿菌-自-阿克曼西亞比率和多發(fā)性硬化癥是未知的，研究人員有一個(gè)理論。兩種類型的細(xì)菌都消耗粘蛋白，一種物質(zhì)這保護(hù)了腸道內(nèi)壁。

然而雙歧桿菌雙吃并產(chǎn)生粘蛋白而阿克曼西亞只消耗它。什么時(shí)候雙歧桿菌水平下降，例如在炎癥期間，阿克曼西亞過量消耗粘蛋白并削弱腸道內(nèi)壁。這個(gè)過程會(huì)引發(fā)更多的炎癥，并可能導(dǎo)致多發(fā)性硬化癥的進(jìn)展。

我們的發(fā)現(xiàn)是，雙歧桿菌-自-阿克曼西亞比率可能是多發(fā)性硬化癥嚴(yán)重程度的關(guān)鍵標(biāo)志物，可能有助于改善診斷和治療。它還強(qiáng)調(diào)了失去有益的腸道細(xì)菌如何使其他腸道細(xì)菌變得有害，盡管目前尚不清楚某些微生物水平的變化是否會(huì)影響多發(fā)性硬化癥。

雖然更多的研究可以幫助闡明腸道微生物組與多發(fā)性硬化癥之間的聯(lián)系，但這些發(fā)現(xiàn)為理解和治療這種疾病提供了一個(gè)有希望的新方向。

阿舒托什·曼加拉姆，病理學(xué)副教授，愛荷華大學(xué)

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