干燥综合征样干眼小鼠模型中肠-眼轴的病理生理机制：热处理屎肠球菌FK-23膳食干预的探索性评估

《Experimental Physiology》：Pathophysiology of the gut–eye axis in a Sj?gren's disease-like dry eye mouse model: An exploratory evaluation of dietary heat-treated Enterococcus faecalis FK-23

　　

干燥综合征（Sj?gren's disease, SjD）是一种以重度干眼为特征的自身免疫性疾病，其病理生理机制尚不清楚。非肥胖糖尿病（non-obese diabetic, NOD）小鼠在糖尿病发病前会出现干燥综合征样干眼。尽管NOD小鼠在糖尿病发生前已存在肠道免疫异常，但其与干眼的关系仍知之甚少。本研究探讨了NOD小鼠泪腺（lacrimal gland, LG）与小肠的病理变化，并评估了膳食添加热处理屎肠球菌（heat-treated Enterococcus faecalis）FK-23（FK-23）的潜在效应。4周龄雄性NOD小鼠被饲喂标准饲料或含3% FK-23的饲料2周，以BALB/c小鼠作为对照。毛果芸香碱给药后测量泪液分泌量，对LG与小肠组织进行组织学分析，并通过流式细胞术与下一代测序评估肠道淋巴细胞。结果显示：4周龄NOD小鼠泪液分泌正常且LG无明显炎症，但小肠隐窝颗粒减少，固有层ILC3（group 3 innate lymphoid cells）与Th17（T helper 17）细胞比例下降；6周龄时NOD小鼠泪液分泌减少、LG炎性细胞浸润，小肠隐窝颗粒与杯状细胞丢失。膳食FK-23干预在趋势上减轻了泪液分泌下降、LG炎症及肠道病理改变。NOD小鼠LG炎症与干眼的发展伴随肠道免疫与上皮异常，提示肠-眼轴可能参与干燥综合征样干眼的发病，调控肠道稳态或可作为治疗策略。

研究背景与立项依据

干燥综合征（Sj?gren's disease, SjD）是一种病因未明的自身免疫病，以泪腺（lacrimal gland, LG）和唾液腺淋巴细胞浸润、水样泪液缺乏所致重度干眼为典型表现，现有治疗多为对症，缺乏根治手段。非肥胖糖尿病（non-obese diabetic, NOD）小鼠在1型糖尿病发病前即可自发出现LG与唾液腺的泪腺炎（dacryoadenitis），其中雄性NOD小鼠LG炎症于6–8周龄显现，是常用的SjD样干眼模型。既往研究提示NOD小鼠在糖尿病前已有肠道症状与免疫紊乱，且益生菌干预在其他诱导型干眼模型中有效，但肠道免疫异常（尤其固有淋巴样细胞（innate lymphoid cells, ILCs）与Th17轴）是否及如何先于LG病变、经肠-眼轴（gut–eye axis）驱动干眼尚未明确。在此背景下，研究人员选用热处理屎肠球菌（heat-treated Enterococcus faecalis）FK-23（FK-23）这一具免疫调节潜力的灭活菌制剂，探究NOD小鼠疾病前期（4周龄）至发病期（6周龄）肠-LG病理演进规律，并评价早期膳食FK-23可否阻断SjD样干眼发展。该文发表于《Experimental Physiology》。

主要关键技术方法

研究以3周龄雄性NOD/ShiJcl小鼠与BALB/cCrSlc对照鼠（CRL）购自CLEA Japan，适应性饲养1周后分为4周龄CRL、4周龄NOD、6周龄CRL、6周龄CRL+FK-23、6周龄NOD、6周龄NOD+FK-23组，每组≥5只；FK-23组自4周龄起饲含3% FK-23的CE-2颗粒料2周。泪液量经毛果芸香碱（pilocarpine）激发后酚红棉线法测定并校正体重；LG与空肠中段行H&E及Alcian Blue/Nuclear Fast Red染色，ImageJ量化LG炎症focus score、隐窝颗粒数及杯状细胞密度；小肠固有层（small intestinal lamina propria, SILP）与LG单细胞经胶原酶D+DNase I消化、Percoll梯度分离；流式细胞术按CD45⁺Lin^?CD90.2⁺设门分选ILC1/2/3/reg及CD4⁺CCR6⁺CXCR3^?α4β7⁺ Th17；SILP总RNA行Illumina链特异性mRNA测序，HISAT2比对、featureCounts计数、DESeq2/edgeR做差异表达（|log₂FC|≥1且P_adj≤0.05）。统计用Student t检验或ANOVA+Tuke y事后检验。

研究结果

3.1 4周龄NOD小鼠病理

3.1.1 泪液量与LG：4周龄NOD与CRL泪液总量无差异，LG无炎性浸润灶，处于临床前窗。

3.1.2 小肠：Alcian Blue示NOD空肠杯状细胞减少，H&E示隐窝内红色颗粒（Paneth样颗粒）数下降，上皮黏液与抗菌肽储备受损。

3.1.3 流式：SILP中CD90.2⁺细胞与ILC3、Th17比例降低，ILC1升高，CD90.2^?ILC2增多；LG中CD90.2^?与ILC2增多、ILCreg减少、NK增多，Th17略降且α4β7整合素表达下调，提示归巢受体异常。

3.2 转录组：4周龄NOD的SILP淋巴细胞与CRL聚类和PCA分离，1711个差异基因中NOD上调H2-Q2、Oas1a/Oas1g等干扰素应激基因，下调Pla2g2a、Sox9、H2-Eα、Ocln、Cldn4等潘氏细胞分化、MHC-II呈递及紧密连接相关基因，显示屏障与抗原处理功能削弱。

3.3 6周龄NOD病理及FK-23效应

3.3.1 泪液与LG：6周龄NOD总泪量下降、LG focus score升高；NOD+FK-23组泪量下降趋势与LG浸润面积均获缓解（趋势性）。

3.3.2 小肠：NOD杯状细胞与隐窝颗粒进一步丢失，FK-23喂养组两者均现改善趋势（P=0.140）。

3.3.3 流式：6周NOD的SILP仍低ILC3/Th17、高ILC1，FK-23趋升ILC3/Th17；LG中NOD的Th17、ILC3/2/reg多于CRL，FK-23对NOD LG内ILC无显著回调，但Th17数与α4β7表达下行趋势被部分逆转（P=0.085/0.145）。

讨论浓缩

研究人员指出，NOD小鼠在LG炎症（6周）出现前4周即存在小肠杯状细胞/隐窝颗粒减少、ILC3/Th17低下与IFN诱导基因上调，证明肠上皮-免疫异常先于并可能驱动眼腺病变。ILC1/IFN-γ轴与潘氏细胞功能障碍形成屏障破坏→细菌负荷↑→IL-1β/IL-12/IL-18↑→Th1/ILC1/NK活化→上皮再损伤的循环；同时肠Th17因α4β7下调而错位迁移至LG，协同局部ILC促炎。FK-23通过保全潘氏/杯状细胞、恢复ILC3与肠Th17、修复α4β7归巢受体，截断肠源性致炎细胞向LG转运，从而在趋势上减轻干眼。讨论明确ILC在LG内可能感知应激而非单纯致病效应细胞，且FK-23机制不排除调控菌群–ILC3–IL-22通路。

结论翻译

综上，本研究强调在干燥综合征等干眼症状发生中，肠道异常是眼部症状的病因之一，并为基于肠-眼轴的症状改善策略提供了证据支持。