以前的研究发现多发性硬化症(MS)患者可能在其肠道微生物肿瘤中具有特异性微生物签名,这可能会影响疾病发病机制。然而,肠道微生物群的结构和功能变化在多大程度上不知道是对MS发病机制的主要贡献者以及涉及的底层机制。

一个新的研究, 由...领着塞吉奥Baranzini博士从神经内科部门加利福尼亚大学旧金山(美国)发现了来自多发性硬化症患者的特异性肠道细菌调节免疫应答并加剧小鼠的MS样症状

研究人员使用了来自71个未经处理的重复的MS患者和71个健康对照的粪便样品的16S核糖体核糖核酸(RRNA)基因测序。

虽然它们没有在肠道微生物群结构中发现转变,但具体的细菌分类群与MS显着相关。两个都Akkermansia muciniphila不动杆菌calcoaceticus在MS患者中增加。尽管A. Muciniphila.已经被广泛地研究在代谢在美国,人们对其在调节免疫反应中的作用知之甚少,这些结果与以前的研究结果一致研究支持A. Muciniphila.作为一种细菌,在感染期间会加剧炎症。相反,多发性硬化症患者表现出降低的水平Parabacteroides distasonis

当研究人员用从粪便样本中提取的自体细菌提取物刺激MS患者或健康对照组的外周血单个核细胞(PBMCs)时,他们报告说,这些细胞由淋巴细胞(T细胞、B细胞和自然杀伤细胞)和单核细胞组成MS患者的pmcs不能分化为CD25+FoxP3+ T调节(Treg)细胞群;这些是免疫抑制和下调效应T细胞的诱导和增殖。总之,这些发现表明多发性硬化患者肠道微生物群改变自我treg分化,尽管细菌群落结构相似。为了进一步评估肠道微生物群在调节免疫反应方面的作用,研究人员在不同刺激条件下评估了T淋巴细胞分化和增殖在体外通过将健康捐赠者的pbmc暴露于ms相关的细菌物种,建立模型系统。提取物A. Calcoaceticus.抑制Treg细胞分化,刺激促炎T helper 1 (Th1)淋巴细胞分化在体外A. Muciniphila.还增加了淋巴细胞分化在体外,但以一种更明显的方式。除此之外,P. distasonis.倾斜在体外T淋巴细胞对抗炎表达IL-10的人CD4+CD25+T细胞和IL-10+FoxP3+ Treg细胞具有很强的免疫调节特性。都增加了A. Calcoaceticus.A. Muciniphila.并减少P. distasonis.在MS患者中有助于产生促炎效应免疫剖面。

单一物种的无菌(GF)小鼠的单一组织(或者A. calcoaceticus, A. muciniphila或者P. distasonis.)也介导T淋巴细胞分化在活的有机体内(在宫颈淋巴结,肠系膜淋巴结和脾脏中),从而支撑在体外数据。

最后,将MS患者的肠道微生物移植到GF小鼠中会导致更严重的实验性自身免疫性脑脊髓炎症状一种类似ms的自身免疫性疾病与来自健康对照的肠道微生物脂蛋白移植相比,在小鼠肠系膜淋巴结中减少了白细胞介素(IL)-10+ Tregs的比例

总之,本研究已鉴定有涉及调节MS与MS相关的免疫应答的特异性人体肠道细菌在体外在活的有机体内,并导致小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎症状。

最近的另一个研究, 由...领着Hartmut Wekerle博士马克斯·普朗克神经生物学研究所Martinsried(德国)和Munich群集的系统神经学Ludwig-Maximillians大学在慕尼黑(德国),发现了ms衍生的肠道微生物群可能通过免疫和代谢途径诱发小鼠的ms样自身免疫性疾病

研究人员通过16S rRNA和宏基因组霰弹枪测序,比较了34对同卵双胞胎的肠道微生物组成与MS不一致——每对双胞胎中,一个有临床明确的MS,另一个没有受到影响。

正如上述研究报告所述,尽管某些细菌显著增加(最明显的是),但双胞胎之间的整体肠道菌群组成没有差异akkkermansia muciniphila-未经治疗的患有多发性硬化症的双胞胎

当它转移到自发性脑自身免疫的转基因小鼠模型时,MS双衍生的肠道微生物会导致自身免疫发病率更高,与健康双胞胎肠道微生物生物相比。这些结果表明,肠道微生物肿块是有助于严重程度和MS的严重程度的因素。在研究哪种因子使MS衍生的肠道微生物生成致病作用时,研究人员发现,从MS双胞胎中沉淀的小鼠中最显着的小鼠差异是降低的属性丰富萨特拉与来自健康双胞胎的肠道微生物群的受体相比。几只代谢途径(丙酮酸发酵,L-酪氨酸生物合成和硫酸软骨素降解)也改变了来自MS个体的粪便样品的小鼠中;这些结果表明,代谢因素也应考虑MS疾病风险。

最后,来自ms -双胞胎样本小鼠受体的免疫细胞产生的IL-10比来自健康双胞胎样本小鼠的免疫细胞产生的IL-10少。当IL-10在用健康双胞胎样品殖民殖民地殖民地殖民地中和时,发病率增加;这表明IL-10可能在中枢神经系统自身免疫中具有保护作用。

总之,本研究表明,与健康个体衍生的肠道微生物相比,MS衍生的肠道微生物会增加了小鼠的MS样症状的发生率。

总的来说,这两项研究表明,肠道微生物群在MS的发展中具有作用。需要进一步的研究,以便在MS中探讨基于肠道微生物群的治疗方法。

引用:

张志强,张志强,张志强,等。来自多发性硬化症患者的肠道微生物会使小鼠的自身自身免疫性脑膜髓炎Proc Natl Acad Sci U S a。2017. DOI:10.1073 / PNAS.1711233114。

Cekanaviciute E,Yoo BB,Runia TF等。在小鼠模型中,来自多发性硬化症患者的肠道细菌调节人类T细胞并加剧症状Proc Natl Acad Sci U S a。2017. DOI:10.1073 / PNAS.1711235114。