類風濕性關節炎影響全球每 100 人就有 1 人。它會導致關節發炎、疼痛和腫脹,通常發生在手和手腕上,並可能導致關節功能喪失以及慢性疼痛和關節畸形和損傷。造成這種情況的原因尚不清楚。
在我們的最近發表的研究,我和我的同事發現了這種疾病潛在罪魁禍首的重要線索:腸道中的細菌。
類風濕性關節炎的原因是什麼?
類風濕性關節炎是一種自體免疫疾病,這意味著當身體的免疫系統開始攻擊自身時就會出現這種情況。蛋白質稱為抗體,這通常有助於對抗病毒和細菌,開始攻擊關節。
引起類風濕性關節炎的抗體的起源多年來一直是研究領域。一些研究表明這些抗體可以在症狀出現前 10 多年在口腔、肺部和腸道等部位開始形成。但到目前為止,尚不清楚為什麼研究人員會在這些特定區域發現這些抗體。
我們想研究什麼可以觸發這些抗體的形成。具體來說,我們想知道細菌是否存在於微生物組生活在腸道中的微生物群落,可能是激活導致類風濕性關節炎的免疫反應的微生物。
由於微生物通常與驅動類風濕性關節炎的抗體生活在同一位點,因此我們假設這些細菌可能會觸發這些抗體的產生。我們推斷,雖然這些抗體是為了攻擊細菌,但當它們擴散到腸道之外攻擊關節時,就會出現類風濕性關節炎。
首先,我們試圖鑑定這些抗體所針對的腸道細菌。為此,我們將一部分有類風濕性關節炎風險的人的糞便中的細菌暴露於這些抗體中,使我們能夠僅分離出與抗體發生反應並結合的細菌種類。
我們發現,大約 20% 被診斷出患有類風濕性關節炎或產生導致疾病的抗體的人的腸道中存在一種以前未知的細菌。
作為俄克拉荷馬州切羅基族的一員,我建議我們為這個物種命名迪多勒斯吉亞粒體(“didolesgii”在切羅基語中是關節炎或風濕病的意思),這是對其他土著學者對科學做出的貢獻以及類風濕性關節炎這一事實的認可影響原住民的比率高於其他族群。
迪多勒斯吉亞粒體以前從未在健康人的糞便中檢測到這種細菌,目前尚不清楚這種細菌在一般人群中的流行程度。
我們也發現這些細菌可以活化類風濕性關節炎患者體內稱為 T 細胞的特殊免疫細胞。 T 細胞驅動體內發炎反應,並與以下疾病的發生有關:不同的自體免疫疾病。
這些發現表明這些腸道細菌可能會激活類風濕關節炎患者的免疫系統。但它們的免疫系統不是攻擊細菌,而是攻擊關節。
為什麼會有這種細菌?
目前尚不清楚為什麼類風濕性關節炎患者會產生免疫反應迪多勒斯吉亞粒體。但我們認為它可能是類風濕性關節炎的罪魁禍首,因為這種細菌只存在於類風濕性關節炎患者的腸道中,而不是健康人的腸道中。
雖然許多免疫反應發生在腸道,它們通常是獨立的,不會擴散到身體的其他部位。然而,我們相信特別強烈的腸道免疫反應迪多勒斯吉亞粒體可以讓抗體繞過腸道「防火牆」並擴散到關節。
為了證實我們的假設,我們給小鼠口服了迪多勒斯吉亞粒體並監測他們的反應。 14天內,小鼠開始出現關節腫脹和攻擊關節的抗體。
類風濕性關節炎治療的未來
我和我的同事希望這項研究能揭示類風濕性關節炎的起源。我們的下一個目標是發現這些細菌在一般人群中的常見程度,並測試腸道中這些細菌的存在是否可能導致人類罹患類風濕性關節炎。
重要的是要注意抗生素不太可能對類風濕關節炎患者的微生物組有幫助。雖然迪多勒斯吉亞粒體抗生素可能會引發某些類風濕性關節炎患者的自體免疫反應,同時消除腸道中的有益細菌和有害細菌。此外,清除細菌並不一定能阻止免疫系統一旦開始攻擊關節。
儘管如此,我們相信這些細菌可以用作開發類風濕關節炎治療方法的工具,並有望從一開始就預防疾病的發生。
梅根克里斯韋爾,免疫學醫學博士/博士生,科羅拉多大學安舒茨醫學院