Science子刊：一种组胺的“超级制造者”肠道细菌会引发慢性腹痛

罪魁祸首是现在被命名为产气克雷伯菌的麦克马斯特-奎恩(MQ)菌株，它在肠易激综合征患者多达25%的肠道菌群样本中被发现。研究人员检查了来自加拿大和美国患者队列的粪便微生物群样本。“我们对这些患者进行了几个月的随访，发现当患者报告严重疼痛时，他们的粪便组胺水平较高，而当他们没有疼痛时，他们的粪便组胺水平较低，”资深作者、麦克马斯特迈克尔·g·德格罗特医学院的医学教授、胃肠病学家普雷梅尔·贝尔西克说。麦克马斯特-奎恩的研究团队通过对肠易激综合征患者肠道菌群定植的无菌小鼠进行研究，确定了产气克雷伯菌(Klebsiella aergenes)是产生组胺的关键细菌。他们还用健康志愿者的肠道菌群定植了一些小鼠作为对照组。

　　

   

   

Giada De Palma(左)和Premysl Bercik    

来自麦克马斯特大学和女王大学的研究人员发现了一种组胺的“超级制造者”肠道细菌，它可以导致一些肠易激综合征(IBS)患者的疼痛发作。

罪魁祸首就是：克雷伯氏菌aerogenes,在肠易激综合征患者多达25%的肠道菌群样本中发现了McMaster-Queen (MQ)菌株。研究人员检查了来自加拿大和美国患者队列的粪便微生物群样本。

“我们对这些患者进行了几个月的随访，发现当患者报告严重疼痛时，他们的粪便组胺水平较高，而当他们没有疼痛时，他们的粪便组胺水平较低”。

麦克马斯特-奎恩的研究小组找到了这种细菌：aerogenes，通过对肠易激综合征患者肠道菌群定植的无菌小鼠进行研究，将其作为主要的组胺产生者。他们还用健康志愿者的肠道菌群定植了一些小鼠作为对照组。

研究发现这种细菌aerogenes将饮食中的组氨酸(动物和植物蛋白质中的一种必需氨基酸)转化为组胺，一种已知的疼痛介质。

然后，细菌组胺通过组胺-4受体激活肠道免疫系统，将免疫肥大细胞吸引到肠道。这些被激活的肥大细胞产生更多的组胺和其他疼痛信号介质，触发炎症和疼痛。

麦克马斯特医学院助理教授、第一作者Giada de Palma说:“既然我们知道了组胺是如何在肠道中产生的，我们就可以识别和开发针对产生组胺细菌的治疗方法。”

研究发现，当老鼠被产生组胺的细菌定植时，喂食可发酵碳水化合物含量较低的食物，细菌产生组胺的量急剧下降。这是由于细菌发酵和肠道内酸度的变化，抑制了负责组胺生产的细菌酶。

Bercik说，这些结果解释了在肠易激综合征患者中观察到的低发酵饮食的有益影响。

众所周知，肠易激综合征患者的肠道中有更多的肥大细胞，其中一些在针对肥大细胞或组胺的治疗中得到改善，如肥大细胞稳定剂或抗组胺剂。

Bercik说:“虽然肥大细胞治疗IBS已经被探索，基于我们的研究的一种新方法将以细菌组胺的产生或H4R途径为目标。”

McMaster-Queen的研究解释了为什么在IBS中发现了肥大细胞的增加，并表明H4受体通路在这一过程中发挥了重要作用。

“如果我们阻断H4受体，那么我们就可以防止肥大细胞向结肠招募，进而防止腹痛的发生，”皇后大学医学教授、资深合著者Stephen Vanner说。

“许多但不是所有的肠易激综合征患者将受益于针对这种组胺驱动途径的治疗，”共同第一作者、皇后学院医学助理教授Reed说，这一途径的一个或多个生物标志物可以用来寻找最有可能受益的患者。

麦克马斯特-皇后区研究是由加拿大健康研究所资助的。

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Histamine production by the gut microbiota induces visceral hyperalgesia through histamine 4 receptor signaling in mice