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Arthritis & Rheumatology 封面:微生物所王軍團隊與北京協和醫院合作發現系統性紅斑狼瘡患者的腸道菌群特征和致病性

作者: 發布時間:2021.03.01 文章來源:

  系統性紅斑狼瘡(SLE)是一種以慢性炎癥和多器官損傷為特征的、典型的自身免疫性疾病,狼瘡患者的自身耐受降低并持續產生自身抗體。狼瘡發病過程中復雜的自身免疫應答機制尚未被完全闡明。除了某些特定的遺傳因素和環境觸發因素可能致病外,腸道菌群對宿主免疫系統的重要調節作用也逐漸引起了科學家的注意,但目前尚缺乏對狼瘡患者菌群特征的準確描述及相關致病機制的深入了解。 

  腸道菌群與宿主之間存在復雜的相互作用,其建立與宿主免疫系統的發育和功能密切相關。作者在包括類風濕關節炎、強直性脊柱炎和白塞病等多種自身免疫性疾病的患者中發現了異于常人的腸道菌群組成。最近的一些菌群研究提示在SLE患者腸道中存在某些細菌異常增多,表明腸道細菌失衡與SLE發生發展之間很可能存在某些關聯。迄今為止,多種關于失調腸道菌群如何導致自身免疫的假說被提出,其中就包括異常的腸道菌群易位、對自身抗原表位的分子模擬和菌群代謝產物改變導致的異常免疫應答。近年來,有關SLE患者腸道菌群改變的前期報道均基于16s rDNA擴增子測序,隨著技術的發展,鳥槍法全基因組測序則可以為SLE患者腸道菌群及其功能的鑒定提供更為豐富而精準的信息。 

  近日,中科院微生物所王軍團隊與北京協和醫院張烜團隊聯合在Arthritis & Rheumatology期刊(IF=9.58,風濕學頂尖期刊)發表題為“The gut microbiota of non-treated patients with SLE defines an autoimmunogenic and proinflammatory profile” 的封面文章,運用全基因組鳥槍測序法對117名近期未治療的SLE患者(其中52名包含治療后樣本)和115位性別、年齡匹配的健康對照的糞便菌群進行測序,發現SLE患者的腸道菌群和健康對照在物種組成和功能分布上均具有顯著差異。包括Clostridium sp.Atopobium rimaeShuttleworthia satellesActinomyces massiliensisBacteroides fragilis Clostridium leptum等多種細菌在SLE患者腸道富集、而治療后則顯著降低(圖1)。在菌群功能上,狼瘡患者腸道菌群所介導的功能與對照組也存在差別,且功能差異比物種組成差異更為顯著。在未經治療的狼瘡患者中,支鏈氨基酸的合成、肌醇降解和硫胺素(維生素B1)合成通路顯著降低、治療后才得以恢復;LPS合成通路顯著上調、治療后減少。作者進一步通過菌株的SNP特征分析證明狼瘡病人腸道富集的菌株可能來源于口腔(圖2)。并發現Odoribacter splanchnicusAkkermansia muciniphila細菌產生的肽段不僅分別與狼瘡特征性自身抗原Sm抗原和Fas抗原的表位高度相似,還與這些自身表位一樣,可分別激活CD4+T細胞和B細胞,證明二者可能通過分子模擬機制觸發自身免疫應答從而參與狼瘡的發生發展。該研究建立了狼瘡患者腸道菌群改變與免疫異常的密切關系,為今后通過調控腸道菌群來輔助治療狼瘡提供了理論基礎。 

  中國科學院微生物研究所王軍研究員、北京協和醫院張烜主任為共同通訊作者。北京協和醫學院陳蓓迪博士、北京協和醫院賈鑫淼博士和中國科學院微生物研究所徐嘉悅博士為該論文的共同第一作者。該研究得到了國家十三五精準醫學自身免疫病重大專項、中科院戰略先導專項“病原體宿主適應性與免疫干預”,國家自然科學基金重點項目和面上項目,科技部重點研發等多項資金的資助。 

  文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/art.41511 

 

  1 Arthritis & Rheumatology期刊2021年2月期封面報道本研究工作

2 SLE患者中關鍵細菌通過SNP特征聚類發現病人中菌株可能來源于口腔

 3 細菌產生的特定肽段可分別激活CD4+T細胞和B細胞,可能通過分子模擬觸發自身免疫應答,參與疾病發生發展

 

 

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