肠道微生物群:揭示多发性硬化症致病机制的新视角
多发性硬化症(multiple sclerosis, MS)是一种中枢神经系统慢性自身免疫性疾病,其发病机制复杂,涉及遗传、环境及免疫系统失调。近年来,肠道微生物群作为免疫调节的重要因素,逐渐成为MS研究的热点。Yoon等人和Cekanaviciute等人的研究分别通过同卵双胞胎及大规模患者对照分析,揭示了肠道微生物群在MS发病中的关键作用,为疾病机制研究及潜在治疗策略提供了新视角
同卵双胞胎研究揭示MS相关肠道菌群
Yoon等(2025)的研究利用81对同卵双胞胎(其中一位患MS,另一位健康)作为研究对象,通过比较其肠道微生物群组成,探索MS特异性微生物群的致病潜力。同卵双胞胎的遗传背景高度一致,有效排除了遗传因素的干扰,使研究能够聚焦于环境因素,特别是肠道微生物群的差异。研究发现,MS患者的盲肠微生物群与健康双胞胎相比,存在显著差异,共鉴定出51种差异菌株,其中Eisenbergiella tayi和毛螺菌科(Lachnospiraceae)成员在MS患者中显著富集。
为了验证这些菌株的致病性,研究团队将MS患者来源的盲肠微生物群移植至无菌小鼠模型中,诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE),一种模拟MS的动物模型(图1A)。结果显示,接受MS患者微生物群的小鼠EAE发病率显著升高,且患病小鼠肠道中病原菌占比高达75%,而其他菌群如阿克曼氏菌属(Akkermansia)显著减少(图1E)。进一步实验表明,雌性小鼠对这些病原菌更为敏感,提示性别差异可能影响MS的微生物群相关机制。功能实验还确认,Eisenbergiella tayi和毛螺菌科成员通过调控免疫反应,促进了EAE的发生,揭示了其在MS发病中的关键作用(图1D)。
这项研究通过结合双胞胎研究设计和无菌小鼠模型,系统性地展示了MS患者肠道微生物群的致病潜力,为特定菌株作为治疗靶点提供了实验依据。
图 1 回肠微生物群在触发 CNS 炎症中起着关键作用。源自参考文献1
大规模患者研究揭示微生物群与MS风险
Cekanaviciute等的研究则从更广泛的视角探讨了肠道微生物群与MS的关系。该研究纳入了576名MS患者及其对应的576名家庭健康对照者,通过高通量测序技术分析肠道微生物群的组成、功能及代谢产物。研究发现,MS患者肠道微生物群的多样性和组成与健康对照者存在显著差异,其中Eisenbergiella tayi在MS患者中显著富集,与Yoon等的研究结果一致(图2)。此外,MS患者肠道中某些有益菌群,如阿克曼氏菌属,显著减少,可能与免疫调节功能减弱有关。
研究进一步分析了微生物群的代谢产物及其与MS疾病进程的关系。结果显示,MS患者肠道微生物群的代谢通路与炎症反应和神经损伤相关,提示微生物群可能通过代谢产物影响疾病风险和进展。研究还探讨了治疗干预(如疾病修饰疗法)对微生物群的影响,发现特定治疗可能通过重塑微生物群结构,改善疾病症状。这些发现为开发基于微生物群的诊断标志物和治疗策略提供了重要线索。
图 2 .MS 和 HHC 之间的微生物分类群改变。源自参考文献2
研究的整合与意义
上述两项研究从不同角度揭示了肠道微生物群在MS中的作用。Yoon等(2025)通过同卵双胞胎研究,聚焦于特定菌株(如Eisenbergiella tayi和毛螺菌科)的致病机制,利用无菌小鼠模型验证了其在EAE诱导中的作用,强调了微生物群与性别差异的交互作用。Cekanaviciute等(2022)则通过大规模患者样本,提供了微生物群与MS风险、疾病进程及治疗反应的全面关联,为临床转化研究奠定了基础。
两项研究共同表明,Eisenbergiella tayi等特定菌株在MS患者中的富集可能是疾病发生的重要驱动因素,而阿克曼氏菌属的减少可能削弱了肠道免疫保护功能。这些发现不仅加深了对MS发病机制的理解,还为开发新型诊断和治疗方法提供了可能。例如,靶向调控致病菌群或补充有益菌群的策略,可能成为MS治疗的新方向。
结论
Yoon等(2025)和Cekanaviciute等(2022)的两项研究通过不同的研究设计,共同揭示了肠道微生物群在多发性硬化症中的关键作用。无论是通过同卵双胞胎的精准分析,还是大规模患者样本的广泛验证,这些研究都为MS的微生物群机制提供了强有力的证据。未来,基于这些发现的进一步研究有望推动MS的精准诊断和个性化治疗,为患者带来新的希望。
参考文献:
- Yoon, S., et al. (2025). Multiple sclerosis and gut microbiota: Lachnospiraceae from the ileum of MS twins trigger MS-like disease in germfree transgenic mice - An unbiased functional study. Proceedings of the National Academy of Sciences, 122(15), e2420258122.
- Cekanaviciute, E., et al. (2022). Gut microbiome of multiple sclerosis patients and paired household healthy controls reveal associations with disease risk and course. Cell, 185(19), 3615-3631.e15.
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