肠道微生物群驱动的致病 Th17 细胞介导结肠炎小鼠模型中的自身免疫性附睾炎睾丸炎：解开男性不育的潜在机制

炎症性肠病（IBD）与男性生育障碍有关，但肠道微生物群失调的作用尚不清楚。研究人员以结肠炎小鼠模型为研究对象，探究肠道微生物群失调对自身免疫性附睾炎睾丸炎的影响。结果发现肠道微生物群失调可引发 Th17 细胞介导的生殖障碍，为 IBD 相关男性不育的治疗提供思路。

　　在男性的生殖健康领域，有一个神秘的 “幕后黑手” 正逐渐进入人们的视野，它就是炎症性肠病（IBD）。IBD 包含克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC），是一种慢性复发性的胃肠道炎症。在 IBD 患者群体中，一个令人担忧的现象出现了：越来越多的男性患者出现了生育问题。研究发现，IBD 患者的精液质量明显下降，比如精子数量减少、形态正常的精子比例降低、活力减弱，甚至还伴随着精子 DNA 碎片化增加和白细胞精子症发生率上升等情况。不仅如此，IBD 的严重程度还与精液参数以及睾酮水平呈负相关。然而，一直以来，IBD 究竟是如何影响睾丸功能、降低精子质量的，这背后的精确机制就像一团迷雾，困扰着科研人员。

为了揭开这团迷雾，香港大学 - 深圳医院的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在肠道微生物群上，想弄清楚肠道微生物群失调与 IBD 相关男性不育之间的联系。经过一系列深入的研究，他们有了重大发现：肠道微生物群失调能够引发 Th17 细胞介导的生殖障碍。这一发现意义非凡，为未来治疗 IBD 相关男性不育提供了全新的潜在方向，有望帮助众多受此困扰的家庭迎来新的希望。该研究成果发表在《iScience》杂志上。

研究人员在开展研究时，用到了几个关键的技术方法。首先是构建小鼠模型，通过将野生型 CD4⁺ T 细胞转移到 Rag1^-/-小鼠体内，成功诱导出实验性结肠炎模型。然后运用细菌 16S rRNA 基因测序技术，对小鼠的肠道微生物群进行分析，了解其组成和变化。还利用了免疫荧光染色、流式细胞术等技术，来评估免疫细胞的浸润情况和细胞因子的表达。

下面来详细看看研究结果。

1. 结肠炎诱导的炎症导致精子发生受损和生育力下降：研究人员将 CD4⁺ T 细胞转移到 Rag1^-/-小鼠体内，成功诱导出结肠炎模型。与对照组相比，患结肠炎的小鼠出现了体重减轻、结肠缩短、组织学评分增加等典型的肠道表型。同时，这些小鼠的睾丸和附睾出现间质白细胞浸润、精子发生受损、附睾管腔精子减少的情况，精子活力、数量和能动性也显著降低，生育的幼崽数量减少。而用抗生素（ABX）预处理的小鼠，这些变化明显减轻。这表明实验性结肠炎模型会导致睾丸和附睾的炎症浸润、精子发生受损，且这一过程依赖于肠道微生物群失调。
2. 肠道微生物群失调诱导 Rag1^-/-受体小鼠中致结肠炎病原体富集：研究人员收集了不同组小鼠的粪便样本进行分析。结果显示，与对照组相比，CD4 组小鼠肠道中拟杆菌门和厚壁菌门增加，变形菌门减少；在属水平上，潜在的致结肠炎病原体增加，而梭菌属和幽门螺杆菌减少。此外，CD4 组小鼠的肠道微生物群多样性更高，ABX 处理则消除了这些变化。通过线性判别分析（LDA）发现，CD4 转移的结肠炎小鼠中革兰氏阳性的瘤胃球菌和厚壁菌门（芽孢杆菌）富集，而对照组小鼠中革兰氏阳性和梭菌目微生物富集。这说明肠道微生物群失调会诱导致结肠炎病原体在 Rag1^-/-受体小鼠中富集。
3. Th17 细胞通过调节 CD11b⁺树突状细胞激活浸润睾丸和附睾：在 CD4 组小鼠的睾丸中，研究人员观察到 CD4⁺ T 细胞和 CD11c⁺树突状细胞（DCs）大量浸润，而 ABX 处理则大大减少了这种浸润。进一步的流式细胞术分析发现，ABX 处理使睾丸中的 Th17 细胞减少了 10 倍以上，附睾中的 Th17 细胞减少了约 2 倍，而 Th1 细胞和调节性 T 细胞（Treg）的比例不受影响。同时，CD4 组小鼠中 IL-23p19⁺CD11b⁺ DC（炎症性 DC）的比例大幅增加，且这些细胞能分泌促进 Th17 细胞分化的细胞因子 IL-23p19。这表明 Th17 细胞通过调节 CD11b⁺树突状细胞激活浸润睾丸和附睾。
4. IL-17A 独立于 CCR6 调节 CD4⁺ T 细胞介导的自身免疫性附睾炎睾丸炎：研究人员利用 IL-17a^-/-和 Ccr6^-/-小鼠进行研究。结果发现，与野生型对照组相比，接受 IL-17a^-/-小鼠 CD4⁺ T 细胞转移的 Rag1^-/-小鼠，结肠、睾丸和附睾的形态和组织学正常，炎症轻微；而接受 Ccr6^-/- CD4⁺ T 细胞转移的 Rag1^-/-小鼠则出现严重的结肠炎症、结肠缩短、附睾炎症浸润和精子发生受损。此外，接受野生型 CD4⁺ T 细胞和 Ccr6^-/- CD4⁺ T 细胞转移的小鼠，精子数量和能动性显著下降，而接受 IL-17a^-/- CD4⁺ T 细胞转移的小鼠则没有这些变化。这说明肠道微生物群失调不仅会促进 CD4⁺ T 细胞诱导的结肠炎，还会以 CCR6 非依赖的方式诱导 Th17 细胞驱动的自身免疫性附睾炎睾丸炎。

在研究结论和讨论部分，研究人员首次证实了 CD4⁺ T 细胞转移诱导的结肠炎会导致 Th17 细胞介导的自身免疫性附睾炎睾丸炎，且这一过程独立于 CCR6，最终导致精子发生受损和生育力下降；同时发现肠道微生物群失调通过调节 IL-23p19⁺CD11b⁺炎症性 DCs 驱动睾丸 Th17 细胞分化。这一研究揭示了 IBD、肠道微生物群和自身免疫性附睾炎睾丸炎之间的关系，为理解男性不育的发病机制提供了新的视角，也为开发针对 IBD 相关男性不育的治疗策略奠定了重要基础，有望在未来为临床治疗带来新的突破。