肠道微生物群失调与IBD:探索病因,解锁治疗关键

学术   2024-10-29 18:03   北京  

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导语:炎症性肠病(IBD)是一类影响肠道的慢性疾病,其复杂的病因一直困扰着医学界。一篇综述显示肠道病原生物在溃疡性结肠炎中的关键作用。这些微小的“麻烦制造者”不仅加剧了肠道炎症,还可能影响疾病的严重程度和治疗反应。

在全球化健康趋势中,炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),正成为日益严重的公共卫生问题。随着工业化国家IBD发病率的上升,其病因的复杂性涉及遗传、环境和肠道微生物群的相互作用。

Gastroenterology曾杂志发表了一篇题为“Pathobionts in Inflammatory Bowel Disease: Origins, Underlying Mechanisms, and Implications for Clinical Care”的综述,探讨了肠道微生物群中特定病原生物在IBD中的作用,这对于理解IBD的发病机制和指导临床治疗具有重要意义。



  肠道微生物群与IBD的关系


IBD的发病机制中,肠道微生物群的失调扮演了关键角色。IBD的特征之一就是肠道中有益微生物种类的减少以及潜在病原微生物的增多。

在这些微生物中,粘附侵袭性大肠杆菌(AIEC)能够侵袭肠道上皮细胞,并在炎症环境中生存和繁殖,加剧炎症反应。除了AIEC,Clostridium innocuum与CD患者的脂肪积累有关,而Debaryomyces hansenii影响伤口愈合(图1)。

图1 病原生物利用多种机制可能促进克罗恩病(CD)的发展

在UC中,有害细菌如ExPEC大肠杆菌附着于肠壁并破坏细胞连接,引发炎症。普通拟杆菌增加肠道通透性,与病情严重程度相关;白色念珠菌产生的毒素也可能加剧炎症,影响病情(图2)。

图2 在溃疡性结肠炎(UC)患者中,病原生物可能促进炎症反应

因此,通过调节肠道微生物群的组成,可能有助于恢复肠道健康,减轻IBD症状,甚至预防疾病的发生和发展。

  病原生物对治疗的影响


病原生物在IBD治疗中的作用日益受到重视,它们可能对现有的IBD治疗产生显著影响。一些病原生物可能对生物制剂和其他免疫抑制药物产生抗性,或者在免疫抑制治疗中获益,这使得治疗变得更加复杂。

例如,抗生素药物的使用可以改变肠道微生物群的组成,可能会对IBD患者的治疗产生正面或负面的影响。此外,万古霉素作为一种窄谱抗生素,能够减少有害的革兰氏阳性细菌,增强CTLA-4阻断治疗(一种免疫疗法,通过抑制CTLA-4蛋白来增强免疫系统对肿瘤或其他病原体的反应)的疗效,同时在减少有害细菌的同时,不影响对维持肠道健康有益的伯克霍尔德氏菌和拟杆菌。

此外,噬菌体疗法,即利用噬菌体(一种专门感染细菌的病毒)来靶向并杀死特定的病原生物,也引起了免疫疗法的额外关注。这种疗法提供了一种潜在的精准治疗方法,可以减少病原生物的数量,同时避免对肠道中有益微生物的破坏。

  新型治疗方法


综述还探讨了针对病原生物的新型治疗方法,如粪便微生物群移植(FMT)和针对特定病原生物的疗法。

FMT通过将健康捐赠者的粪便微生物移植到患者肠道中,从而重建患者的肠道微生物群落,从而调节肠道微生态失衡,对抗病原生物的影响。这种治疗方法基于这样一个理念:通过引入健康的微生物群落,可以抑制病原生物的生长,恢复肠道功能的平衡。目前,全球范围内有超过90项临床试验正在评估FMT对IBD患者的疗效,显示出这一疗法的巨大潜力和科学界对其的关注。

除了FMT,综述还提到了其他针对病原生物的疗法,例如曼诺寡糖(mannosides),能够抑制病原生物粘附于肠道上皮细胞,从而阻断它们的入侵和感染途径。这些治疗方法的发展,不仅为IBD患者提供了更多的治疗选择,特别是在面对传统治疗方法无效或产生抗药性的患者时,这些新型疗法可能成为改善他们生活质量的关键。

  病原生物的识别和靶向


为了识别可能促进IBD发病和严重程度的微生物,需要从肠道微生物群中分离和鉴定病原生物。包括利用选择性媒体进行培养,这种技术可以促进特定微生物的生长,从而帮助研究人员分离出感兴趣的病原生物。

通过使用16S核糖体RNA测序能够基于微生物的遗传物质进行物种级别的鉴定。全基因组测序则提供了更深入的洞察,允许研究人员探索微生物的完整基因组成,识别潜在的毒力因子和抗药性基因。

除了这些分子生物学方法,检测宿主针对特定病原生物产生的抗体也是一种有效的识别手段,这可以通过血清学测试来完成。

  总结讨论


本综述强调了进一步研究病原生物在IBD中作用的必要性,以及确定它们与特定疾病特征之间是否存在因果关系。通过深入了解病原生物的传播机制、它们如何促进失调、逃避免疫系统以及限制某些患者实现临床缓解的当前尝试,我们可以更好地理解IBD的病理生理学,并可能开发出针对病原生物的下一代治疗选项,以减轻疾病进程并提高IBD患者的生活质量。

参考文献
GILLILAND A, CHAN J J, DE WOLFE T J, et al. Pathobionts in Inflammatory Bowel Disease: Origins, Underlying Mechanisms, and Implications for Clinical Care[J]. Gastroenterology, 2024, 166(1): 44-58. DOI: 10.1053/j.gastro.2023.09.019.

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编辑:耳东
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