腸道里的細菌是利弊并存的。幾十年來,科學家們一直了解這個情況:這些所謂的“微生物群”幫助我們消化食物,排擠掉感染性病菌。此外,腸道細菌也跟過敏癥和肥胖癥有關。現在,一項新研究將一種更加有可能罹患的疾病——風濕性關節炎,添加到跟腸道細菌有關的疾病列單上。
“多年以來,我們一直懷疑:像關節炎這樣的自身免疫性疾病是否取決于腸道細菌呢?”波士頓市哈佛醫學院的免疫學家黛安·馬西斯說,“現在,那個懷疑在人類當中開始得到了證實。這是個非常引人矚目的發現!”
風濕性關節炎是一種神秘的疾病,在任何年齡段都會發病,但通常在中青年時期開始發病,造成手部和腳部關節處疼痛、僵硬、腫脹。風濕性關節炎還會對骨骼和軟骨造成破壞,繼而傷害肺臟和腎臟之類的器官。科學家們不能確定到底是什么引起了風濕性關節炎,但是他們的確知道這是一種自身免疫性疾病,這就意味著人體的免疫系統正在攻擊自身的組織,而免疫系統正是腸道細菌介入的場所。
腸道細菌跟免疫系統之間有著復雜的關系,我們需要具備容忍有益細菌的能力,同時還要識別入侵細菌并對其作戰。紐約大學免疫學家丹·利特曼了解到:腸道細菌對于他帶領的小組所研究的一種特殊免疫細胞的發育具有很重要的作用,這種細胞被稱為Th17。在無菌的環境中飼養的老鼠幾乎沒有Th17細胞,而且利特曼的研究小組以前曾經發現,從一個供應商那里購得的老鼠比來自另一個供應商的老鼠所擁有的Th17細胞要多得多。事實證明,這種差別是由于老鼠的腸道細菌造成的。
幾年前,當利特曼把那個研究成果提交到一次學術會議上時,馬西斯坐在聽眾席中。馬西斯告訴他說:當她把實驗室的老鼠搬到另外一個鎮子上之后,她曾經發現老鼠發生了變化。但是那些老鼠沒有自發地患上老鼠的那種關節炎,而是仍然處于健康狀態。利特曼和馬西斯聯合起來去尋找其中的原因,結果他們確定這種差別是由于一種特殊類型的細菌造成的。當這種細菌出現在腸道中時,就會促使免疫系統產生Th17,而Th17反過來又會釋放在關節炎中引起炎癥并傷害骨骼的分子。
利特曼想知道,人類風濕性關節炎是否也有可能是特殊的腸道細菌所致。他的研究小組檢測了紐約市區114個居民的糞便樣品,其中有些居民是健康的,有些患有多年的風濕性關節炎,還有些患有銀屑病性關節炎(另外一種不知病因的自身免疫性疾病),其余的最近才診斷出患有風濕性關節炎。最后這組中的成員是特別重要的,因為盡管他們患有風濕性關節炎,但是還沒有進行治療。明天,研究人員將在《e生命》雜志在線版上報道:在最后這組中,一種叫做“P. copri”的普氏菌存在于75%的病人腸道中。但是,在長期患有風濕性關節炎或銀屑病性關節炎的病人中,只有37%的病人腸道中有這種細菌出現,而健康人對照組中,21%的人腸道中擁有這種細菌。最后的這個百分數接近先前的研究在工業化國家普通人群中所發現的P. copri情況。
“他們能夠把一種細菌同一種病理聯系起來,這是不同尋常的,”馬里蘭州貝塞斯達市全國過敏癥和傳染病研究所的免疫學家亞斯明·貝爾凱德說。貝爾凱德沒有參與這項研究。
然而,貝爾凱德指出:該研究結果不足以證明P. copri是風濕性關節炎的幕后操縱者。從倫理上來講,研究人員不能將這種細菌注射到健康受試者身上,因此他們也無法證明是P. copri在病人中引起了關節炎,僅僅可以證明這種細菌往往與關節炎同在。遺傳因素和其他環境因素,如吸煙,也跟風濕性關節炎相關。因此,即使P. copri是致病原因,它也不一定是獨自起作用的。“下一步應該能夠了解這些細菌在多大程度上成為致病菌,”貝爾凱德說。要了解這一點,就需要檢測人們體內的細菌,然后等待確定哪些人患上了關節炎。
為了將研究案例指向P. copri,利特曼的研究小組讓老鼠感染上一種實驗室培育的P. copri,然后觀察老鼠腸道里發生的情況。P. copri很容易就安頓下來,而且研究人員發現老鼠的炎癥越來越嚴重,尤其是腸道中的炎癥。但是,這些老鼠沒有患上關節炎,很可能是因為這種P. copri跟人類感染的那種P. copri不一樣。然而利特曼稱,腸道炎癥的加劇證實了這個觀點:腸道細菌正在刺激免疫細胞的發育,這種免疫細胞進而對身體的其他部位發起進攻。
馬西斯說:這是最為令人振奮的一種可能性。但她解釋說,其他的假設也不能完全排除。情況有可能是這樣的:關節炎病人的免疫系統允許P. copri失去控制地進行繁殖,或者可能還有另外一個因素分別獨立地影響著這種細菌和免疫系統。利特曼說:風濕性關節炎的發病好像有著好幾種環境因素,但是這些因素如何聯合起來,以及是否聯合起來發生作用,研究人員對此還沒有搞得太明白。
馬西斯說,這些發現有可能導致預防或醫治風濕性關節炎新療法的誕生。目前有些治療關節炎的藥物會造成可怕的副作用,如英利昔單抗,好像會增加罹患某種癌癥的風險,也有可能造成嚴重的感染。利特曼說:或許,利用抗生素就能夠對P. copri 發起攻擊,或者利用充滿有益細菌的益生菌片劑就可以將其排擠出去。無論通過哪一種方式,有朝一日,也許可以通過集中治療病人的腸道來緩解關節疼痛。