一种可以抑制多发性硬化和中枢神经系统炎症的肠道细菌

人体肠道中定殖着大量的微生物，帮助维持人体各种各样的生理功能。肠道菌群的紊乱可大致炎症性疾病的发生，比如多发性硬化（multiple sclerosis，MS）。因此，肠道共生微生物可能为治疗多发性硬化和其它疾病提供有前景的治疗方案。近日，一项发表在《Cell Reports》杂志上的研究中，研究人员在人类肠道共生微生物中鉴定了一株可以抑制小鼠多发性硬化的细菌——栖组织普雷沃氏菌（Prevotella histicola），它可以通过调节全身免疫反应来抑制疾病的进程。该研究为多发性硬化的治疗提供了新的策略，改变肠道菌群可能通过调节全身免疫反应进而在多发性硬化的治疗中发挥作用。

多发性硬化是以中枢神经系统白质炎性脱髓鞘病变为主要特点的自身免疫性疾病，患者的免疫系统会错误地攻击髓磷脂。髓磷脂是形成于神经元外部的脂肪鞘，起到保护和绝缘的作用，协助神经元传递神经信号。如果人类中枢神经系统出现故障，髓磷脂这一绝缘脂质就会降解，丧失功效，大脑和身体其它部分之间的交流就会被严重破坏，损伤宿主的感官、行为、认知以及其它一些功能。

多发性硬化的常见症状包括视力模糊、身体麻木、四肢异常疲劳等，如不治疗，严重时会造成突然失明、瘫痪等等。多发性硬化患者也多表现出抑郁、易怒和脾气暴躁等精神症状，出现记忆力减退、认知障碍等。目前，多发性硬化还没有有效的治疗方法。

肠道细菌与多发性硬化

人类的肠道是大量微生物的家园，这些微生物已经成为我们身体正常功能的重要组成部分，它们如何影响我们的健康和疾病也正一步一步地被揭开。

近几十年来，发达国家自身免疫性疾病的发病率逐年上升，自身免疫性疾病已经开始成为发达国家的一个十分严重的健康问题。人们提出了许多假说来解释这一现象，其中最受关注的就是肠道菌群的改变。在发达国家，由于寄生虫接触的机会减少、西方高糖高脂的饮食、抗生素滥用以及其它环境因素等都可能严重破坏人们的肠道菌群。

研究人员对多发性硬化患者的粪便样本进行微生物组分析，同时以健康个体作为对照，结果表明，多发性硬化患者的肠道菌群与健康对照存在明显的差异，某些有益菌群的水平明显较低。因为多发性硬化的特点是免疫系统对髓磷脂的炎症性免疫攻击，而肠道菌群在参与免疫调节中发挥重要作用，研究人员认为通过改变肠道菌群可能可以影响疾病的进程。那么，是否可以通过补充某一种特定的细菌改变肠道菌群来改善多发性硬化的症状呢？

为了回答这个问题，来自梅奥诊所的研究人员从乳糜泻患者的近端小肠活体组织中分离鉴定了具有免疫调节能力的肠道细菌。研究人员成功分离了三种细菌：栖组织普雷沃氏菌（Prevotella histicola）、产黑普雷沃氏菌（Prevotella melaninogenica）和生痰二氧化碳嗜纤维菌（Capnocytophaga sputigena），并在小鼠多发性硬化模型中进行了研究。

栖组织普雷沃氏菌与多发性硬化

在这三种细菌中，栖组织普雷沃氏菌可以通过调节免疫反应有效地抑制小鼠多发性硬化的进程。具体来说，补充栖组织普雷沃氏菌使得小鼠促炎症的细胞因子白细胞介素IL-17和干扰素IFN-γ的产生减少，而抗炎症的细胞因子IL-10增加。同时，某些对抗疾病的免疫细胞类型增加，包括树突状细胞、T细胞和一种类型的巨噬细胞。总的来说，补充栖组织普雷沃氏菌使得多发性硬化小鼠模型的中枢神经系统炎症和髓鞘脱失明显减少了。

IL-17和IFN-γ是与多发性硬化病理相关的主要的促炎细胞因子。补充栖组织普雷沃氏菌可以抑制髓磷脂抗原特异性的T细胞反应，降低外周和中枢神经系统中的IL-17和IFN-γ的水平。因此，栖组织普雷沃氏菌可能通过下调促炎症的免疫反应来发挥作用。

多发性硬化的小鼠模型通常也表现出肠道通透性和血脑屏障通透性的增加。一旦外周的炎性细胞被激活，穿过血脑屏障进入中枢神经系统是引发大脑和脊髓的炎症和脱髓鞘反应必不可少的。补充栖组织普雷沃氏菌可以明显地降低小鼠的肠道通透性和血脑屏障通透性，表明栖组织普雷沃氏菌可能通过调节炎性细胞向中枢神经系统的转运来抑制疾病的进程。

最后，研究人员探讨了栖组织普雷沃氏菌是否可以改变肠道菌群组成。多发性硬化的模型小鼠与对照小鼠相比，肠道菌群组成明显不同，普雷沃氏菌属、乳杆菌属和萨特氏菌属的细菌数量明显减少，而给多发性硬化小鼠补充栖组织普雷沃氏菌可以恢复小鼠的肠道菌群组成接近对照小鼠的水平，普雷沃氏菌属、乳杆菌属和萨特氏菌属的细菌丰度显著增加。所以，改善肠道菌群可能也是栖组织普雷沃氏菌发挥作用的方式之一。

这一结果让人兴奋但也值得深思。本研究表明，栖组织普雷沃氏菌可以抑制小鼠多发性硬化，但是目前并不清楚，补充栖组织普雷沃氏菌在人体中是否能够同样有效地抑制多发性硬化。有趣的是，研究分析复发-缓解型多发性硬化患者的肠道菌群发现患者的普雷沃氏菌属的细菌水平较低，而当患者服用药物进行治疗时，普雷沃氏菌的水平会增加。因此，给多发性硬化患者补充普雷沃氏菌属的细菌菌株可能也有免疫调节的作用，能够缓解多发性硬化的进程。

肠道细菌的研究一直备受关注，肠道细菌在健康和疾病中的作用也在不断地接受科学检验。尽管该研究只是集中在多发性硬化上，但是应该不止局限于此，因为肠道细菌可能可以通过类似的免疫调节作用在其它神经系统疾病和自身免疫性疾病中发挥作用。如果我们可以利用人体中已经存在的肠道细菌来治疗肠道以外的人类疾病，可以通过这种简单且低成本的方式来治疗复杂的人类疾病，我们将进入一个新的医学时代。