在德国,约有28万人患有多发性硬化症(MS),每年新增病例约1.5万例。这使得MS成为中枢神经系统最常见的炎症性疾病。
在MS中,人体自身的免疫细胞攻击神经纤维周围的绝缘层,损害其功能。根据攻击发生的位置,可以出现多种不同的症状,因此MS也被称为“千面病”。视力受损、其他感觉障碍和瘫痪只是MS患者必须面对的一些症状。
多因素相互作用
MS如何导致免疫细胞功能失调的确切机制仍不清楚。MS是一种多因素疾病——没有单一的触发因素,而是需要多个因素共同作用才能引发疾病。除了遗传因素外,吸烟、维生素D缺乏、某些感染性疾病以及特别是肠道中的微生物都与MS的发展有关。
先前的研究已经确定了多种区分MS患者和健康人肠道菌群的细菌菌株。然而,这些差异对疾病进程的意义尚不清楚。此外,由于测试对象之间的遗传差异或饮食习惯不同,结果往往难以解释。
双胞胎研究减少混淆因素
为了尽量减少这些混淆因素,来自多个研究机构的一个团队启动了一个大型合作项目——借助双胞胎的帮助。尽管同卵双胞胎几乎拥有相同的基因组成,但在某些MS病例中,一个双胞胎可能会患病,而另一个则保持无症状——称为MS不一致对。
目前大约有100对这样的双胞胎参加了慕尼黑大学医院临床神经免疫学研究所的MS TWIN STUDY,使疾病能够在更可比较的条件下进行研究。除了他们极小的遗传差异外,这些双胞胎在成年前一直生活在一起,这意味着他们暴露于许多相同的环境因素。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
比较肠道菌群
研究人员检查了参与MS TWIN STUDY的81对双胞胎的粪便样本,并比较了兄弟姐妹之间的组成。他们发现了51种在有MS症状和无MS症状的双胞胎之间丰度不同的微生物类群。
此外,研究人员在这项研究中更进一步:四对双胞胎同意通过肠镜从他们的十二指肠取样。据信,引起疾病的微生物与自身免疫细胞之间的相互作用发生在那里。然而,大多数先前的研究仅依赖于粪便样本,这些样本只能提供关于小肠内微生物的有限信息。
将小肠样本转移到小鼠模型中
为了测试小肠样本是否含有致病微生物,研究人员使用了特殊的转基因小鼠。这些小鼠在无菌条件下健康生活,但经过肠道细菌定植后,它们可以发展出类似MS的疾病。
作为研究的一部分,小鼠被同时给予一对双胞胎中患有或未患MS的样本。主要观察到的是那些被MS样本定植的小鼠出现了症状,表明MS患者的小肠中存在致病微生物。
致病细菌
然后,研究人员检查了患病小鼠的粪便,并确定了两个属于Lachnospiraceae家族的成员(Lachnoclostridium sp. 和 Eisenbergiella tayi)作为潜在的致病因素。由于这些细菌在肠道中的丰度较低,此前只有在大规模且控制良好的研究中才将其与MS联系起来。然而,通过这种创新的实验策略,研究人员首次能够功能性地表征这些细菌并提供其致病性的证据。
科学家们强调,可能还有其他微生物具有引发MS的潜力。需要进一步的研究以获得更全面的图景,并详细检查迄今为止确定的两种候选菌的致病性——最初是在疾病的小鼠模型中,随后也是关于结果向人类的转移性。
然而,如果只有少数几种微生物能引发疾病,这可能会开辟新的治疗选择。引人注目的是,这项研究展示了生活方式习惯在MS发展中所起的作用,并提供了新的实验策略来进一步研究其影响。
(全文结束)

