类风湿关节炎患者血清微量元素-肠道菌群轴与软骨损伤的多组学关联研究

《Journal of Trace Elements in Medicine and Biology》：Serum trace element and mineral levels and fecal microbiota in relation to cartilage damage in rheumatoid arthritis patients

本研究通过病例对照分析揭示类风湿关节炎（RA）患者存在血清钙（Ca）、铁（Fe）、硒（Se）、锌（Zn）降低而铬（Cr）、铜（Cu）、钼（Mo）升高的微量元素代谢紊乱，伴随肠道菌群Firmicutes/Bacteroidetes比值下降及Bacilli/Clostridia丰度变化。多元线性回归证实血清Fe、Se水平及特定菌属与软骨寡聚基质蛋白（COMP）呈负相关，为阐释RA软骨损伤的微量元素-菌群互作机制提供了新证据。

　　

研究亮点

本研究首次系统评估类风湿关节炎（RA）患者血清微量元素谱、肠道菌群特征与软骨损伤生物标志物的多维关联。

结果

数据表明RA患者血清COMP水平较健康对照升高逾8倍，提示严重软骨损伤。同时，补体系统成分C3浓度上升21%，而C4无显著变化。微量元素分析显示RA组血清钙（Ca）、铁（Fe）、硒（Se）、锌（Zn）水平显著降低，铬（Cr）、铜（Cu）、钼（Mo）浓度升高。肠道菌群16S测序发现：在门水平，Firmicutes（厚壁菌门）和Actinomycetota（放线菌门）相对丰度下降，导致Firmicutes/Bacteroidetes（拟杆菌门）比值降低；在纲水平，Bacilli（芽孢杆菌纲）、Coriobacteria（红蝽菌纲）和Clostridia（梭菌纲）丰度减少，而Bacteroidia（拟杆菌纲）和Negativicutes（阴性菌纲）增加。有趣的是，血清锌水平与Bacteroidetes/Bacteroidia丰度呈负相关，与Firmicutes/Bacteroidetes比值呈正相关。多元线性回归进一步揭示：血清COMP水平与铁、硒浓度及Bacilli、Clostridia丰度负相关，与钙和C3水平正相关。

讨论

本研究证实RA患者存在微量元素代谢紊乱与肠道菌群失调的协同现象。锌缺乏可能通过调控菌群结构加剧炎症反应，而铁、硒与特定菌属（如Bacilli和Clostridia）的互作可能共同调节COMP表达，提示微量元素-菌群轴在RA软骨损伤中的潜在调控作用。

局限性

本研究为初步探索，样本量有限且为横断面设计，难以推断因果关系。未来需结合动物实验深入验证机制。

结论

RA患者的微量元素代谢异常与肠道菌群失调存在显著关联，二者共同参与软骨损伤进程，为开发靶向菌群-微量元素轴的干预策略提供了新视角。