多发性硬化症的发病机制——细菌与MS的关系
2010-07-21 22:07:25 来源： 作者： 评论：0 点击：
多发性硬化是一种影响大脑和脊髓的自身免疫疾病。加州技术学院的生物学家们证实了该疾病同肠道寄生菌群的密切联系。该研究由Caltech的助理教授 Srkis K.Mazmanian和博士后Lee Yun Kyung主持，其成果发表在7月19-23期的国立研究院科学进展在线版上。由于中枢神经髓鞘进行性破坏（脱髓鞘）导致多发性硬化，脱髓鞘妨碍神经细胞 之间的通讯联系，引发一系列神经症状，如感觉缺失、肌肉痉挛和无力、疲劳和疼痛。随着诊断比例的上升，估计在美国约有50万人该疾病患者。目前尚无法治愈 此病。尽管多发性硬化的病因不明，微生物在其中可能发挥一定的作用。Mazmanian说：临床研究的文献中，有微生物同多发性硬化相关的报告。例如，在 感染病毒后，多发性硬化病情会恶化，感染细菌也会加剧多发性硬化症状。
他承认：把微生物同中枢神经系统疾病联系起来似乎有些违背常理，因 为中枢是无菌环境。但当Mazmanian开始查阅多发性硬化的文献时，他发现细菌和多发性硬化的联系并不是偶然现象。值得一提的是，1993 年，Caltech的生物学家Leroy Hood，当时身在华盛顿大学，在论中文描述了一种转基因小鼠，这种小鼠患有实验室诱导的多发性硬化，也称作实验性自身免疫性脑脊髓炎。当在 Caltech饲养时，Hood的实验动物都造模成功，但奇怪的是，当实验动物变换至清洁环境--肠道寄生菌群减少--时，便不再患病。这是为什么呢？当 时，Mamanian说，研究者们推测某些环境因素与这些动物患病有关。究竟是哪种环境因素，在几乎20年时间中一直是一个谜。Mazmanian的实验 室检测了哺乳动物肠道寄生菌群和宿主免疫系统之间的关系，他们的直觉认为，肠道菌群是问题的关键。他说：当我们认识到肠道寄生菌群对免疫系统的影响有多大 时，我们决心阐明是否在这些患MS的小鼠中共生菌是我们错过的病因。
他承认：把微生物同中枢神经系统疾病联系起来似乎有些违背常理，因 为中枢是无菌环境。但当Mazmanian开始查阅多发性硬化的文献时，他发现细菌和多发性硬化的联系并不是偶然现象。值得一提的是，1993 年，Caltech的生物学家Leroy Hood，当时身在华盛顿大学，在论中文描述了一种转基因小鼠，这种小鼠患有实验室诱导的多发性硬化，也称作实验性自身免疫性脑脊髓炎。当在 Caltech饲养时，Hood的实验动物都造模成功，但奇怪的是，当实验动物变换至清洁环境--肠道寄生菌群减少--时，便不再患病。这是为什么呢？当 时，Mamanian说，研究者们推测某些环境因素与这些动物患病有关。究竟是哪种环境因素，在几乎20年时间中一直是一个谜。Mazmanian的实验 室检测了哺乳动物肠道寄生菌群和宿主免疫系统之间的关系，他们的直觉认为，肠道菌群是问题的关键。他说：当我们认识到肠道寄生菌群对免疫系统的影响有多大 时，我们决心阐明是否在这些患MS的小鼠中共生菌是我们错过的病因。
为了阐明其相互关系，Mazmanian和同事们尝试在肠道内无正常 菌落寄生的实验动物中诱导产生多发性硬化，结果这些肠道无菌的实验动物无一患病。之后，研究者们决定再在这些肠道无菌的实验动物中引入寄生菌，看会发生什 么。但引入的并不是任意细菌，他们接种的是一种特定的微生物，是一种不可培养的分节丝状菌。在之前的研究中，这些细菌可导致肠道验证，并可在肠道内产生 Th17免疫细胞，Th17是一种辅助T细胞，可活化和介导其他免疫细胞，并且，Th17细胞还可诱导形成多发性硬化的炎症级联反应。
问题是，如 果这种微生物可以在肠道内诱导Th17细胞，是否在大脑和脊髓中也可以？而且，凭借这一种微生物，我们能否再形成清洁实验动物肠道内数百种细菌才能形成的 完全炎症反应。研究表明，答案是确定的。为无菌小鼠植入一个单位的分节丝状菌不仅在肠道，在中枢和大脑都诱导出了Th17细胞，并且，之前健康小鼠也出现 了多发性硬化样症状。由于实验动物的遗传背景相同，因此肠道微生物确实与多发性硬化发病有关，实际上，除了影响免疫系统的寄生菌不同外，其他因素都一 样，Mazmanian说：这项研究首次表明特定的肠道菌种在多发性硬化中对神经系统有重要影响，它们在远离大脑的肠道中也能发挥这种作用。
但Mazmanian和他的同事并没有表示肠道寄生菌是多发性硬化--一种与遗传相关的疾病--的直接病因，而是认为细菌可能辅助免疫系统产生炎症反应，就此形成利于多发性硬化产生的环境。
多发性硬化确实和环境因素有密切的关系，具有相同基因的双胞胎同时患病的几率只有25%。Mazmanian说，我们很愿意证实肠道寄生菌是漏掉了环境因素之一。
T17 细胞对免疫系统正常抵抗感染是必须的。只有当没有感染T17细胞活化时才会出现问题，Mazmanian和同事们怀疑，只有当肠道寄生菌群平衡紊乱时，比 如饮食改变，或卫生条件改善，或抗生素使用，才会患病。在如今卫生条件改善的社会中，正常菌群失调可能导致的影响就是多发性硬化发病率的上升。
随着我们的生活变得越来越卫生，非但我们所暴露的感染源不再改变，我们与整个微生物世界的关系发生了改变，也许我们正在改变炎症前和抗炎细菌之间的平衡。也许将来对多发性硬化这样疾病的治疗将会引入共生菌，以恢复肠道和大脑的正常免疫功能。
该 项研究由加州理工学院，Weston Havens基金和Edward Mallincrodt，Jr基金资助。如不存在细菌，肠道内和大脑就不会存在前炎症细胞Th17，实验动物也不会患多发性硬化。当实验动物被接种节段丝 状菌后，肠道内产生Th17细胞。Th17细胞可促进形成实验性自身免疫性脑脊髓炎，即一种多发性硬化的动物模型。
问题是，如 果这种微生物可以在肠道内诱导Th17细胞，是否在大脑和脊髓中也可以？而且，凭借这一种微生物，我们能否再形成清洁实验动物肠道内数百种细菌才能形成的 完全炎症反应。研究表明，答案是确定的。为无菌小鼠植入一个单位的分节丝状菌不仅在肠道，在中枢和大脑都诱导出了Th17细胞，并且，之前健康小鼠也出现 了多发性硬化样症状。由于实验动物的遗传背景相同，因此肠道微生物确实与多发性硬化发病有关，实际上，除了影响免疫系统的寄生菌不同外，其他因素都一 样，Mazmanian说：这项研究首次表明特定的肠道菌种在多发性硬化中对神经系统有重要影响，它们在远离大脑的肠道中也能发挥这种作用。
但Mazmanian和他的同事并没有表示肠道寄生菌是多发性硬化--一种与遗传相关的疾病--的直接病因，而是认为细菌可能辅助免疫系统产生炎症反应，就此形成利于多发性硬化产生的环境。
多发性硬化确实和环境因素有密切的关系，具有相同基因的双胞胎同时患病的几率只有25%。Mazmanian说，我们很愿意证实肠道寄生菌是漏掉了环境因素之一。
T17 细胞对免疫系统正常抵抗感染是必须的。只有当没有感染T17细胞活化时才会出现问题，Mazmanian和同事们怀疑，只有当肠道寄生菌群平衡紊乱时，比 如饮食改变，或卫生条件改善，或抗生素使用，才会患病。在如今卫生条件改善的社会中，正常菌群失调可能导致的影响就是多发性硬化发病率的上升。
随着我们的生活变得越来越卫生，非但我们所暴露的感染源不再改变，我们与整个微生物世界的关系发生了改变，也许我们正在改变炎症前和抗炎细菌之间的平衡。也许将来对多发性硬化这样疾病的治疗将会引入共生菌，以恢复肠道和大脑的正常免疫功能。
该 项研究由加州理工学院，Weston Havens基金和Edward Mallincrodt，Jr基金资助。如不存在细菌，肠道内和大脑就不会存在前炎症细胞Th17，实验动物也不会患多发性硬化。当实验动物被接种节段丝 状菌后，肠道内产生Th17细胞。Th17细胞可促进形成实验性自身免疫性脑脊髓炎，即一种多发性硬化的动物模型。
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