2022.07.25

炎症性肠病

炎症性肠病

炎症性肠病(inflammatory bowel diseases, IBD)是一种慢性复发性非特异性肠道疾病, 全世界有超过500万患者受到此病的影响。IBD是由免疫、遗传、环境三因素共同作用导致,具有发病早期症状不典型及后期病变多样化的特点,主要包括克罗恩病(Crohn’s disease, CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)。该病病程长,复发率高,容易出现局部及全身并发症,严重影响患者的生活质量。

UC由弥漫性粘膜炎症和嗜中性粒细胞组成,通常限制在结肠组织中,且主要发病部位在固有层和隐窝中。与UC相比CD是可以累及胃和肠道任何部位的炎症,CD的优先累及区域是小肠,尤其是回肠末端和结肠。目前多项研究表明,肠道菌群显示出重要的代谢,免疫和肠道保护功能(图1),其在IBD患者结肠炎发病和治疗过程中起着关键作用。

1、肠道菌群

肠道菌群是定植在人体肠道内的一大类共生微生物群,包括细菌、病毒、真菌等,正常情况下参与肠道的代谢、营养、屏障以及免疫等生理活动,维持正常的机体稳态,与机体处于互利共生的平衡状态。

2、肠道菌群生理功能

2.1.促进消化和营养吸收功能

人类共生细菌(如双歧杆菌)可以合成和提供维生素,如维生素K和水溶性B族维生素。肠道菌群不仅能合成多种机体生长发育所需的维生素,还能利用蛋白质残渣合成非必需氨 基酸,并通过肠道细菌转化为各种信号分子和抗菌肽,促进消化和抗感染,还可促进机体对多种矿物质 (如铁、镁、锌)的吸收等。

2.2.免疫调节

比较无菌小鼠与常规饲养小鼠的研究表明,无菌小鼠的肠道微生物群缺乏,表现为免疫发育受损,以未成熟的淋巴组织、肠淋巴细胞数量减少、抗菌肽和IgA水平降低为特征;用肠道微生物群重建无菌小鼠肠道环境则可恢复以上免疫系统的缺陷和异常。宿主免疫系统的成熟依赖于宿主特有的微生物,故无菌小鼠的免疫系统欠发达。由此可见,肠道菌群对宿主免疫系统的发育和调节起关键作用,可抑制病原体侵袭,并提高宿主免疫力。

2.3.生物屏障作用

肠道内壁是人体与外界接触面积最大的区域,肠道菌群在肠道中可形成重要的生物屏障,维护肠道生态平衡,抵御外来致病菌的侵害。

3、肠道菌群与IBD的发病机制

3.1.肠道菌群失调直接诱发和促进IBD的发生发展

在IBD患者中,厚壁菌门中的柔嫩梭菌群及脆弱拟杆菌数量都有所减少,这些益生菌的减少,使机体产生调节性免疫的能力下降,抗炎物质生成减少。增多的致病菌,如Enterobacteriaceae、Pasteurellacaea、Veillonellaceae等,可以直接侵袭及损伤肠上皮细胞,使肠黏膜屏障遭到破坏。因此,肠道菌群整体多样性的下降及致病菌的增多,与IBD炎症的产生密切相关。

3.2.肠道菌群通过参与物质代谢,影响IBD的发生发展

相比健康患者,IBD患者肠道中有更多的结合胆汁酸,可促进有害微生物的增殖,一方面可直接激活免疫系统,另一方面通过产生H2S,进而抑制丁酸盐的氧化,导致肠黏膜通透性增高,肠黏膜屏障受损。同时,结合胆汁酸的增加会使结合胆汁酸产生的FXR信号的抗炎作用受到损害,并增加促炎细胞因子的表达。此外,肠道菌群可产生芳香族化合物受体( aryl hydrocarbon receptor,AhR) 激动剂,参与T细胞的激活和分化,在适应性免疫反应中扮演了重要的角色。

3.3.肠道菌群的改变使肠黏膜屏障功能受损

正常情况下,肠道菌群在肠上皮形成一层菌膜屏障,抑制潜在致病菌及病原菌对上皮细胞的黏附及定植,因此,肠道菌群所形成的菌膜屏障也可看做是肠黏膜屏障的一部分。肠黏膜屏障受损后,引起肠黏膜下层及全身免疫系统的免疫反应,导致炎症的发生,并且进入血液的细菌及其产物可通过Toll样受体或NOD2信号通路激活单核细胞或巨噬细胞进一步刺激炎症因子的释放,加重炎症反应。

4、肠道菌群与IBD的治疗

4.1.益生菌与IBD的治疗

在UC的缓解维持中,益生菌制剂和美沙拉嗪的效果相当,其中益生菌组复发率为40.1%,美莎拉嗪组复发率为34.1%。对于CD的诱导缓解和缓解维持,较多的临床实验表明益生菌制剂的效果则欠佳,但也有研究表明益生菌对CD的治疗有效。总体而言,益生菌对于IBD的治疗显示出了一定的治疗效果。

4.2.粪菌移植(FMT)与IBD的治疗

有研究者以症状的消失缓解和溃疡性结肠炎活动指数的下降作为评价FMT治疗IBD疗效的指标,发现FMT治疗成人IBD的成功率达77.8%,其中UC成功率接近90%。关于FMT治疗IBD,很多因素如供菌者的选择、IBD患者的病程、FMT的给药频率等均可对治疗效果造成影响,因此,目前尚不能否定FMT作为治疗IBD的有效手段之一;FMT对于临床标准治疗方案显示出了一定的疗效,所以可以肯定的一点是:改变肠道菌群可使IBD患者获益。

5. 间充质干细胞(MSCs)-肠道菌群相互调控在IBD治疗中的作用

目前,干细胞移植是IBD治疗领域的研究热点,其中MSCs因其具有抑制炎症反应、调节免疫紊乱及促进黏膜组织修复等作用,在IBD的基础和临床研究中均显示出积极的治疗效果,有望成为IBD的新兴治疗手段。MSCs在IBD中的机制研究主要集中在免疫调控方面,其主要通过促进Tregs的增殖分化、抑制Th17的活性及促炎因子的分泌来维持肠黏膜免疫稳态,抑制粘膜炎症反应的发生。MSCs有助于改善肠道菌群多样性及丰度,重建肠道微生态,而肠道菌群也可以调控MSCs的功能活动,共同影响宿主免疫稳态的恢复。有研究显示,在IBD的环境背景下,MSCs与肠道菌群疗法的联合应用可引起更高的临床缓解率。因此,MSCs-肠道菌群的相互调控关系作为一个新的领域值得深入探索和研究。

6、结论

治疗肠道菌群失调和MSCs与肠道菌群疗法的联合应用在IBD的综合治疗中显得尤为重要,同时益生菌、FMT及中草药等调节肠道菌群的方法为IBD患者的辅助治疗提供了新思路,但其具体用药方案、安全性、临床效果以及药物作用机制等问题尚无明确的循证依据,仍有待进一步深入研究,只有这样才能为IBD患者提供安全有效的治疗手段。

联系Contact
  • 010-67723533
  • hanq@bioevercell.com
  • 北京市东城区广渠家园8号楼普华赛尔大厦
小程序公众号

普华赛尔生物医疗科技有限公司 备案号:京ICP备18053246号

技术支持:星诚视野