微生物群中新发现的细菌种类可能是类风湿性关节炎的罪魁祸首
找到这种疾病的潜在罪魁祸首是一大步。
类风湿关节炎影响全球每 100 人中就有 1 人。它会导致关节发炎、疼痛和肿胀,通常发生在手和腕部,并可能导致关节功能丧失以及慢性疼痛和关节变形和损伤。这种疾病的病因尚不清楚。
在我们的最近发表的研究,我和我的同事发现了这种疾病的潜在罪魁祸首的重要线索:肠道中的细菌。
什么原因导致类风湿性关节炎?
类风湿关节炎是一种自身免疫性疾病也就是说,当人体的免疫系统开始攻击自身时,就会发生关节病。通常帮助抵抗病毒和细菌的蛋白质——抗体——反而开始攻击关节。
引起类风湿关节炎的抗体的来源多年来一直是研究的领域。一些研究表明这些抗体可以在症状出现前 10 年内开始在口腔、肺和肠道等部位形成。但到目前为止,研究人员还不清楚为什么会在这些特定区域发现这些抗体。
我们想研究什么可以触发这些抗体的形成。具体来说,我们想知道细菌是否微生物组是生活在肠道中的微生物群落,可能是激活导致类风湿性关节炎的免疫反应的微生物。由于微生物通常与驱动类风湿性关节炎的抗体生活在同一位置,我们推测这些细菌可能触发了这些抗体的产生。我们推断,虽然这些抗体本来是用来攻击细菌的,但当它们扩散到肠道之外攻击关节时,就会引发类风湿性关节炎。
首先,我们试图确定这些抗体所针对的肠道细菌。为此,我们将一组有患类风湿性关节炎风险的人的粪便中的细菌暴露于这些抗体,使我们能够分离出与抗体反应并结合的细菌种类。
我们发现,在被诊断患有类风湿性关节炎或产生导致该疾病的抗体的人中,约有 20% 的人的肠道中存在一种以前未知的细菌。作为俄克拉荷马州切罗基族的一员,我建议我们给这种细菌命名迪多勒斯吉亚粒体(“didolesgii”在切罗基语中意为关节炎或风湿病),以此来赞扬其他土著学者对科学的贡献,以及类风湿性关节炎影响土著人民比其他人群的发生率更高。
迪多勒斯吉亚粒体该细菌此前并未在健康人的粪便中被检测到,目前尚不清楚这种细菌在普通人群中的流行程度。
我们还发现,这些细菌可以激活类风湿关节炎患者体内的特化免疫细胞,即 T 细胞。T 细胞会驱动体内的炎症反应,并与不同的自身免疫疾病。
这些发现表明,这些肠道细菌可能激活了类风湿性关节炎患者的免疫系统。但他们的免疫系统并没有攻击细菌,而是攻击关节。
为什么是这种细菌?
目前尚不清楚类风湿关节炎患者为何会对迪多勒斯吉亚粒体。但我们认为它可能是类风湿性关节炎的罪魁祸首,因为这种细菌只存在于类风湿性关节炎患者的肠道中,而不存在于健康人的肠道中。
虽然许多免疫反应发生在肠道中,它们通常是自发的,不会扩散到身体的其他部位。然而,我们认为,针对迪多勒斯吉亚粒体可以让抗体绕过肠道“防火墙”并扩散至关节。
为了证实我们的假设,我们给小鼠口服了迪多勒斯吉亚粒体并监测它们的反应。14天之内,老鼠开始出现关节肿胀和攻击关节的抗体。
类风湿关节炎治疗的未来
我和同事们希望这项研究能够揭示类风湿性关节炎的起源。我们的下一个目标是发现这些细菌在普通人群中有多普遍,并测试这些细菌在肠道中的存在是否会导致人类患上类风湿性关节炎。
值得注意的是抗生素不太可能对类风湿关节炎患者的微生物组有帮助的治疗。尽管迪多勒斯吉亚粒体对于一些类风湿性关节炎患者来说,抗生素可能会引发自身免疫反应,但会同时消灭肠道中的有益和有害细菌。此外,一旦免疫系统开始攻击关节,清除细菌并不一定能阻止它。
尽管如此,我们相信这些细菌可以作为治疗类风湿性关节炎的工具,并希望可以找到预防疾病发生的方法。
梅根克里斯韦尔,免疫学博士/博士候选人,科罗拉多大学安舒茨医学院