多發性硬化症是一種疾病，當免疫系統錯誤地攻擊大腦和脊髓時。它會影響美國近一百萬人結束全球280萬。
遺傳學在發生多發性硬化症的風險中起作用，但環境因素飲食，傳染病和腸道健康等是主要貢獻者。
環境在確定誰發展多發性硬化症方面起著關鍵作用，這在雙胞胎研究中很明顯。
在擁有100％基因的同一雙胞胎中，一個雙胞胎有一個大約25％的機會如果另一個雙胞胎患有這種疾病，則會發展MS。對於擁有50％基因的兄弟雙胞胎，該率下降到2％左右。
科學家長期以來一直懷疑腸道細菌可能會影響一個人患多發性硬化症的風險。但是到目前為止的研究已經不一致的發現。
為了解決這些不一致之處，我和我的同事使用了研究人員所說的床頭到床的床邊方法：從患有多發性硬化症患者的樣本開始，對這些樣品進行實驗室實驗，然後確認我們在患者中的發現。
在我們新發表的研究中，我們發現腸道中兩個細菌的比率可以預測多發性硬化嚴重程度在患者中，強調了微生物組和腸道健康在該疾病中的重要性。
床頭到長凳
首先，我們分析了多發性硬化症患者的化學和細菌腸道組成，證實他們患有腸道炎症和不同類型的腸道細菌與沒有多發性硬化症的人相比。
具體而言，我們表明一組稱為濕的在多發性硬化症患者中更常見，而Prevotella，一種細菌物種始終與健康的腸道有關，發現較低量。
在小鼠的單獨實驗中，我們觀察到在兩個腸道之間平衡，，，，雙歧桿菌和Akkermansia，對於區分有或沒有多發性硬化症樣疾病的小鼠至關重要。
具有多發性硬化症症狀的小鼠的水平增加Akkermansia並降低了雙歧桿菌的糞便或腸壁。
長凳到床邊
為了進一步探討這一點，我們用抗生素治療了小鼠，以去除其所有腸道細菌。然後，我們給了任何一個濕的，在多發性硬化症患者中較高；Prevotella，在健康患者中更常見；或對照細菌，Phocaicola在有多發性硬化症患者中發現的。
我們發現老鼠與濕的產生了更多的腸道炎症和更糟糕的多發性硬化症症狀。
甚至在症狀出現之前，這些小鼠的水平較低雙歧桿菌和高水平Akkermansia。這表明這兩種細菌之間的失衡可能不僅是疾病的跡象，而且實際上可能預測有多嚴重這將是。
然後，我們檢查了人們是否出現了同樣的失衡。我們測量了雙歧桿菌青少年和akkermansia粘膜在愛荷華州多發性硬化症患者的樣品中研究參與者跨越美國，拉丁美洲和歐洲。
我們的發現是一致的：多發性硬化症患者的比例較低雙歧桿菌到Akkermansia。這種不平衡不僅與多發性硬化症有關，而且與單獨的細菌相比，其對疾病嚴重程度的預測更強。
“好”細菌如何有害
我們研究中最有趣的發現之一是，通常有益的細菌在多發性硬化症中可能變為有害。Akkermansia通常被認為是有用的細菌，但在多發性硬化症患者中變得有問題。
先前在小鼠中的研究表明類似的模式：患有嚴重疾病的小鼠較低雙歧桿菌-到-Akkermansia比率。在這項研究中，餵養富含植物雌激素的飲食的小鼠在結構上類似於人類雌激素，需要被細菌分解以產生有益的健康作用 - 比沒有植物雌激素的飲食中的疾病患有較輕的疾病。
以前，我們已經表明，多發性硬化症患者缺乏可以代謝植物雌激素的腸道細菌。
雖然雙歧桿菌-到-Akkermansia比率和多發性硬化症尚不清楚，研究人員具有理論。兩種細菌消耗粘蛋白，一種物質保護腸襯。
然而，雙歧桿菌兩個都吃並產生粘蛋白， 儘管Akkermansia只消耗它。什麼時候雙歧桿菌水平下降，例如在炎症期間，Akkermansia過度粘蛋白並削弱了腸道襯裡。這個過程會引發更多的炎症，並有可能導致多發性硬化症的發展。
我們的發現是雙歧桿菌-到-Akkermansia比率可能是多發性硬化症嚴重程度的關鍵標誌物可以幫助改善診斷和治療。它還強調了失去有益的腸道細菌如何使其他腸道細菌變得有害，儘管尚不清楚某些微生物水平是否會影響多發性硬化症。
儘管更多的研究可以幫助闡明腸道微生物組與多發性硬化症之間的聯繫，但這些發現為理解和治療這種疾病提供了有希望的新方向。
Ashutosh Mangalam，病理學副教授，愛荷華大學
