山西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院的張升校博士發(fā)現(xiàn)自身免疫性疾病患者腸道菌群分型E-score特征與飲食相關(guān)，該菌群分型E-score特征與患者的預(yù)后密切相關(guān)
自身免疫性疾病(autoimmune diseases，AID)，是多種因素引起體內(nèi)病理性自身免疫反應(yīng)，通過異常的免疫炎癥反應(yīng)，破壞和損傷自身的細(xì)胞成分，導(dǎo)致組織損害和器官功能障礙的一類疾病。AID的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，其免疫細(xì)胞功能紊亂是其發(fā)生和造成組織器官損害的主要原因。近年來研究發(fā)現(xiàn)，菌群紊亂可能是自身免疫紊亂的根源。張升校博士通過對(duì)臨床2013例風(fēng)濕科門診患者問卷調(diào)查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)58%的患者有消化道癥狀如腹瀉、便秘或腹脹等，且甲烷氫呼氣試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)70.8%的有小腸細(xì)菌過度生長(zhǎng)。因此推測(cè)腸道菌群微生態(tài)紊亂或許是造成免疫耐受缺陷和自身免疫性疾病發(fā)生的重要原因。
張升校博士通過Dirichlet多項(xiàng)式混合無監(jiān)督聚類手段，對(duì)1102例AID患者腸道菌群特征分型發(fā)現(xiàn)：這些患者的腸道菌群可分為兩個(gè)腸型E1和E2，在門水平上，E1和E2的優(yōu)勢(shì)菌分別為厚壁菌門和變形菌門。在屬水平上，E1和E2的優(yōu)勢(shì)菌分別為普氏菌屬和擬桿菌屬。根據(jù)該腸型特征構(gòu)建的腸型評(píng)分E-score可有效評(píng)價(jià)MTX的響應(yīng)率：高E-score的RA患者M(jìn)TX的治療響應(yīng)率為21.4%，低E-score的RA患者M(jìn)TX的治療響應(yīng)率為69.2%。不響應(yīng)組（NR）的E-score明顯高于響應(yīng)組（R）（圖1）。
圖1：E-score與MTX治療RA響應(yīng)圖。（A）高低評(píng)分對(duì)MTX治療RA的響應(yīng)情況比較。（B）不同響應(yīng)情況的RA患者E-score比較。其中，High為E-score高評(píng)分組，Low為E-score低評(píng)分組。R為治療響應(yīng)組，NR為治療不響應(yīng)組。
進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)研究反響，給予高膳食纖維飲食的CIA鼠E-score較普通飲食更低，腸型向E1型轉(zhuǎn)化。與E2型相比，E1型CIA小鼠的足爪關(guān)節(jié)炎分?jǐn)?shù)更低，膝關(guān)節(jié)組織病理骨破壞程度更輕，骨礦物質(zhì)含量水平更高，骨表面積和骨體積的比值（BS/BV）明顯偏低，相對(duì)骨體積或骨體積分?jǐn)?shù)（BV/TV）明顯升高，且差異程度與E-score呈現(xiàn)高度相關(guān)性。E1型CIA小鼠血清總SCFA、丙酸、異丁酸明顯高于E2型小鼠，其高低水平與E-score呈現(xiàn)高度相關(guān)性，E1型CIA小鼠血清IL-10水平高于E2型，且IL-10水平與E-score呈負(fù)相關(guān)（表1）。這些研究結(jié)果表明：高膳食飲食可降低E-score評(píng)分，誘導(dǎo)CIA小鼠的腸型向E1轉(zhuǎn)化，改善CIA鼠關(guān)節(jié)的炎癥癥狀，其機(jī)制可能是低E-score或E1型的腸道菌群分泌更多的短鏈脂肪酸，刺激抗炎性IL-10細(xì)胞因子的分泌，誘導(dǎo)了小鼠的自身免疫耐受。
表1：不同腸型關(guān)節(jié)炎癥水平及免疫特征比較
腸型 |
E1 |
E2 |
關(guān)節(jié)癥狀 |
輕 |
重 |
炎癥細(xì)胞浸潤(rùn) |
少 |
多 |
滑膜增生程度 |
輕度 |
重度 |
骨破壞 |
輕 |
重 |
促炎細(xì)胞因子 |
少 |
多 |
抗炎細(xì)胞因子（IL-10） |
多 |
少 |
短鏈脂肪酸 |
多 |
少 |
該研究提示飲食習(xí)慣可以改變宿主的腸道菌群，進(jìn)而影響免疫系統(tǒng)并調(diào)控機(jī)體的免疫炎癥應(yīng)答水平，加重或改善AID的臨床癥狀。
