原发性甲状旁腺功能亢进症(PHPT)是一种常见的内分泌疾病,其特征是甲状旁腺激素(PTH)过度分泌。虽然一些患者会出现显著的骨质流失和骨折风险增加,但其他具有类似激素水平的患者却能保持相对健康的骨骼。迄今为止,这种差异的原因一直不清楚。
现在,在Roberto Pacifici教授领导的一项新研究中,研究人员调查了肠道微生物组是否能解释PHPT患者骨骼结果的差异。该研究于2026年5月25日发表在《Bone Research》杂志上。研究团队分析了50名PHPT患者的粪便样本、骨密度测量和免疫细胞谱。他们的研究结果表明,肠道微生物组成与骨骼健康和免疫活动密切相关。
为了测试微生物组是否直接影响骨质流失,研究人员进行了粪便微生物群移植(FMT)实验,将骨质疏松症、骨量减少或正常骨密度的PHPT患者的肠道微生物群移植到无菌小鼠体内。值得注意的是,接受骨质疏松患者微生物群的小鼠比接受骨骼健康患者微生物群的小鼠出现了更大的骨质流失,并表现出更高水平的炎症性免疫细胞。Pacifici教授解释说:"我们发现原发性甲状旁腺功能亢进症影响人类骨骼的程度与长双歧杆菌的丰度相关,我们证明这种分类群会诱导肠道和骨髓中的TNF+ T细胞和Th17细胞扩增。"
该研究确定了两种关键的免疫细胞群,即产生肿瘤坏死因子(TNF)的T细胞和辅助T细胞17(Th17)细胞,作为连接肠道微生物组与骨骼恶化的关键中介。研究人员发现,这些免疫细胞的高水平与PHPT患者以及接受这些患者微生物群移植的小鼠的较低骨密度始终相关。这些发现表明,免疫激活可能在肠道细菌和骨骼健康之间起到重要的生物桥梁作用。
为了进一步研究这种联系,研究人员分析了特定细菌种类与免疫细胞活性之间的关系。在鉴定出的细菌种类中,长双歧杆菌被证明是一种特别有影响力的微生物。统计分析显示,长双歧杆菌丰度的增加与炎症分子TNF和IL-17的表达升高相关,这两种分子已知会促进骨吸收。在实验模型中,这些炎症信号又与PHPT患者的骨矿物质密度降低和骨结构变差相关。
随后,研究团队进行了一系列机制实验,以确定长双歧杆菌是否能直接影响骨骼健康。使用无菌小鼠模型,他们证明定植长双歧杆菌会刺激肠道和骨髓中产生TNF的T细胞和Th17细胞的扩增。该细菌还增强了这些免疫细胞从肠道到骨髓的迁移,在骨髓中它们释放出能够加速骨分解的炎症因子。当暴露于升高的甲状旁腺激素水平时,携带长双歧杆菌的小鼠比对照动物经历了更显著的骨质流失,这直接证明这种细菌种类可以放大PHPT的骨骼效应。
有趣的是,研究人员发现骨质疏松症、骨量减少或正常骨密度患者之间的整体微生物组组成没有显著差异。相反,骨质流失的易感性似乎取决于特定细菌种类的丰度,而不是微生物群落的广泛变化。这一发现突显了识别可能影响疾病结果的功能相关微生物的重要性。综合来看,这些结果表明肠道微生物组不仅与骨骼健康相关,而且可能主动决定PHPT患者骨质流失的严重程度。长双歧杆菌和与骨质疏松风险相关的免疫细胞特征的识别,为开发基于微生物组的生物标志物提供了可能,以识别最容易发生骨骼并发症的患者。Pacifici教授总结道:"这些发现证实了肠道微生物组中长双歧杆菌的存在使PTH能够引起TNF+ T细胞和Th17细胞的扩增和迁移,并导致骨质流失。"
除了改善风险预测外,这些发现还指向了新的治疗机会。有针对性的微生物组干预,包括选择性微生物调节、抗生素、精准益生菌或其他微生物群导向策略,最终可能有助于预防或减少PHPT患者的骨质流失。这些方法可以补充现有治疗,并为更个性化的代谢性骨病管理铺平道路。
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