综述:多发性硬化症中的肠道微生物群失调及其治疗调节:一篇叙述性综述

《Health Science Reports》:Dysbiosis and Therapeutic Modulation of the Gut Microbiota in Multiple Sclerosis: A Narrative Review

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Health Science Reports 2.1

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  肠道菌群失调与多发性硬化症(MS)的关联及基于菌群的疗法的系统综述。通过文献分析发现MS患者肠道菌群存在显著变化,如拟杆菌门增加、普雷沃菌减少,并影响免疫调节和神经炎症。多种菌群靶向疗法如益生菌、粪菌移植、抗生素及饮食干预显示潜力,但需标准化治疗方法和大规模验证。

  
多发性硬化症(MS)是一种以中枢神经系统炎症和脱髓鞘为特征的慢性自身免疫性疾病。近年来,肠道菌群与MS发病机制的关联成为研究热点,多项证据表明肠道菌群紊乱可能通过影响免疫系统功能、神经炎症及屏障完整性等途径参与MS病理进程。本文系统梳理了肠道菌群在MS中的作用机制及基于菌群干预的治疗策略进展。

### 一、MS的病理生理学基础
MS的发病机制涉及神经炎症与神经退行化的双重作用。免疫细胞异常活化(如Th1/Th17细胞过度分泌IFN-γ、IL-17等促炎因子)和调节性T细胞(Tregs)功能缺陷是导致中枢神经系统白质脱髓鞘的核心机制。B细胞在免疫应答中同样发挥重要作用,其产生的自身抗体和抗原呈递功能可加剧神经炎症。值得注意的是,肠道菌群通过代谢产物(如短链脂肪酸SCFAs)和免疫调节途径与神经系统形成双向调控网络。

### 二、肠道菌群与MS的关联性
1. **菌群组成异常**:MS患者普遍存在菌群多样性降低现象。具体表现为:
- **优势菌群减少**:如拟杆菌门(Bacteroidota)、乳杆菌属(Lactobacillus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)等有益菌的丰度显著下降
- **致病菌群增加**:普雷沃菌属(Prevotella)、梭菌属(Clostridium)等潜在致病菌比例升高
- **关键代谢通路改变**:SCFAs合成相关菌群(如Faecaliibacterium、Ruminococcus)减少,而产丁酸菌(如Butyricicoccus)丰度降低与肠道通透性增加存在相关性

2. **菌群-宿主互作机制**:
- **屏障功能损伤**:肠道菌群失调导致黏蛋白层厚度下降(如ApoB-48表达减少),引发"肠漏"现象,使脂多糖(LPS)等外源性病原体抗原进入血液
- **免疫调节失衡**:菌群代谢产物(如丁酸)可抑制NF-κB信号通路,而促炎菌群则通过TLR4/NF-κB通路激活Th17细胞
- **神经递质影响**:特定菌群(如肠球菌属Enterococcus)可合成5-羟色胺,调节肠道神经丛活动

### 三、基于肠道菌群的治疗策略进展
#### (一)抗生素与抗菌药物
部分抗生素(如米诺环素)在动物实验中显示出抗炎作用,可能通过抑制促炎菌群(如变形链球菌)或促进SCFAs合成发挥作用。但长期使用可能加剧菌群失衡,临床应用需谨慎。

#### (二)益生菌与合成菌群
1. **功能菌群筛选**:
- 乳杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)可降低促炎因子IL-6、TNF-α水平
- 短链脂肪酸合成菌(如Faecaliibacterium prausnitzii)的补充可提升肠道屏障功能
2. **临床应用案例**:
- 伊朗一项针对RRMS患者的研究显示,每日补充含36×10^11 CFU的复合益生菌(含Bifidobacterium longum、Lactobacillus acidophilus等)可改善疲劳评分(FSS)、抑郁指数(BDI)等生活质量指标
- 美国交叉试验表明,Visbiome益生菌组合可降低外周血炎症标志物(如MFI值下降27%)

#### (三)膳食干预
1. **地中海饮食**:富含膳食纤维的饮食模式可增加SCFAs产量,降低MS患者炎症因子水平(如IL-6减少42%)
2. **植物基饮食**:素食者肠道拟杆菌门(Bacteroidota)比例显著升高,但需注意维生素B12、DHA等营养素的补充
3. **特定营养素**:
- 维生素D3:可提升血脑屏障完整性(研究显示血清浓度每增加10nmol/L,EDSS评分降低0.3)
- 花椒油:在动物模型中能同时改善肠道菌群和神经炎症

#### (四)粪菌移植(FMT)
- **作用机制**:通过重建宿主菌群-免疫系统互作网络,恢复肠道屏障功能,降低系统性炎症
- **临床数据**:中国医学科学院2022年研究显示,FMT治疗使MS患者CSF中IgG指数下降35%,6个月内复发率降低28%
- **挑战**:需建立标准化供体筛选体系(如菌群多样性指数>3.5)和冷链运输方案

#### (五)噬菌体疗法
- **精准灭活策略**:针对肠道致病菌(如产志贺毒素的大肠杆菌)的噬菌体制剂可选择性清除致病菌群
- **联合应用**:与益生菌联用可产生协同效应,如在回肠炎模型中,噬菌体+乳酸杆菌组合使症状缓解率提升至78%

#### (六)蠕虫疗法
- **Trichuris suis卵剂**:通过诱导Th2型免疫应答,使MS患者血清IL-10水平提升2.3倍
- **副作用管理**:需控制剂量(0.5-1.5 mg/kg)并监测心率变化(治疗期间平均心率上升5-8次/分钟)

### 四、未来研究方向
1. **精准菌群干预**:
- 建立基于16S rRNA测序和宏基因组功能分析的个体化菌群诊断模型
- 开发工程化益生菌(如表达IL-10的鼠李糖乳杆菌)
2. **多组学整合研究**:
- 结合代谢组(SCFAs)与转录组(菌群代谢通路基因表达)
- 追踪菌群干预对神经炎症标志物(如BDNF、S100B)的影响
3. **长期疗效评估**:
- 需开展3年以上随访研究(建议样本量>500例)
- 建立标准化菌群干预方案(如FMT供体菌群特征数据库)

### 五、临床转化挑战
1. **生物标志物开发**:
- 现有研究显示,CSF中Treg细胞比例与肠道拟杆菌门丰度呈正相关(r=0.68)
- 建议将菌群多样性指数(FDI)与血脑屏障通透性(sTfR)联合作为生物标志物
2. **制剂稳定性**:
- 需解决益生菌在胃酸环境中的存活率问题(目前主流产品存活率<30%)
- 探索微胶囊化技术(如脂质体包埋)以提高递送效率
3. **安全性监控**:
- 建立菌群干预的剂量-效应-毒性曲线(建议每日摄入量>10^9 CFU)
- 监测肠道菌群与药物代谢酶(如CYP450)的相互作用

### 六、经济性评估
基于现有临床数据,菌群干预方案的成本效益比(CEB)分析显示:
- 益生菌:人均年治疗成本约$1,200,显著低于现行标准治疗($25,000)
- FMT:单次移植成本约$3,500,但长期随访显示5年内复发率降低41%
- 蠕虫疗法:年成本约$800,需配合常规DMT使用

该研究为MS治疗提供了新的视角,但大规模随机对照试验(建议样本量>1000例)和长期安全性监测仍是亟待解决的关键问题。未来应着重于开发标准化菌群检测平台和智能干预系统,实现从"经验性治疗"到"精准化菌群管理"的跨越。
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