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先天免疫过度激活触发ME/CFS慢性炎症与运动后不适的代谢-免疫多组学机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月04日 来源:npj Metabolic Health and Disease
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本研究针对肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(ME/CFS)的发病机制,通过多组学分析揭示了先天免疫异常与代谢紊乱的协同作用。研究人员采用血浆代谢组学、蛋白质组学和微生物刺激实验,发现患者存在TCA循环障碍、尿素循环异常、色氨酸代谢失衡及细胞外基质降解等特征,首次提出运动后补体激活和钙信号失调是PEM(运动后不适)的关键驱动因素。该成果为开发靶向免疫调节和能量代谢的治疗策略提供了新靶点,发表于《npj Metabolic Health and Disease》。
肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(ME/CFS)是一种令人困扰的疾病,患者不仅长期遭受无法缓解的疲劳折磨,还会在轻微活动后出现症状加重的"运动后不适"(PEM)。这种疾病影响着全球0.4%-2.5%的人口,仅美国就有250万患者,每年造成高达510亿美元的经济负担。尽管许多患者报告发病前有感染史,但科学家们一直未能找到确切的致病微生物线索,这提示可能是宿主对多种微生物刺激的异常反应导致了疾病的发生。
为了破解这一医学难题,由Xiaoyu Che和W. Ian Lipkin领衔的国际研究团队在《npj Metabolic Health and Disease》上发表了一项开创性研究。研究人员采用多组学联用策略,对56名ME/CFS患者和52名健康对照进行了全面分析。研究团队运用了血浆代谢组学(GC-TOF MS和LC-QTOF MS)、蛋白质组学(SomaScan Assay v4.1)、TruCultureTM全血刺激系统等技术,并在纽约和加州两地招募受试者,通过匹配年龄、性别等变量的病例对照设计,在运动前后多个时间点采集样本进行分析。
研究结果
先天免疫对微生物刺激的过度反应
研究首次发现ME/CFS患者血液在金黄色葡萄球菌肠毒素B(SEB)和热灭活白色念珠菌(HKCA)刺激下,产生过量的促炎细胞因子(CXCL5、IL-1β、IL-6等)。这种反应在女性患者中尤为明显,年轻女性(<45岁)的IL-6水平比同龄健康对照高2.3倍。

代谢网络全面失调
• 三羧酸循环(TCA)异常:运动后柠檬酸水平反常升高,提示线粒体代谢流受阻
• 尿素循环障碍:鸟氨酸/瓜氨酸比值升高反映氨解毒功能受损
• 脂代谢紊乱:甘油三酯堆积伴随酰基肉碱减少,显示脂肪酸β氧化不足
肠道屏障与微生物群失衡
血浆中2,6-二氨基庚二酸(DAP)和亮氨酸代谢物水平异常,同时三叶因子1(TFF1)减少,提示肠道通透性增加和菌群失调。
神经递质代谢异常
色氨酸(TRP)向犬尿氨酸(KYN)途径偏移,导致神经保护性代谢物KYNA减少,而神经毒性物质3-甲氧基蒽酸增加,这与"脑雾"症状显著相关。
运动后的级联反应
运动24小时后,ME/CFS患者出现:
• 补体系统激活(C1R和CFHR4升高)
• 钙信号失调(S100A8和CALCR异常)
• 氧化应激加剧(铜胺氧化酶AOC2上调)
研究结论与意义
这项研究构建了ME/CFS发病的"代谢-免疫"网络模型:先天免疫系统对微生物刺激的过度反应,通过线粒体功能障碍、脂代谢紊乱和肠道屏障破坏形成恶性循环,最终导致慢性炎症和能量危机。特别重要的是,运动通过激活补体和扰乱钙稳态加剧了这一过程,解释了PEM的发生机制。
研究提出的生物标志物如GDF15(生长分化因子15)和12,13-diHOME(运动诱导脂因子)为临床分型提供了依据。针对不同亚型患者,可考虑采用雌激素调节、肉碱补充或5-羟色胺前体等个性化治疗策略。这些发现不仅为理解ME/CFS开辟了新途径,也为长新冠等感染后综合征的研究提供了重要参考。
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