陳 永，張 靚，管劍龍

(復旦大學附屬華東醫(yī)院，上海 200040)

對多種疾病如癌癥[1]、心腦血管疾病[2]、慢性阻塞性肺疾病[3]、糖尿病[4]、風濕性疾病[5-6],以及過敏[7]等發(fā)病機制的研究中，均發(fā)現(xiàn)了Treg(調(diào)節(jié)性T細胞)/Th17軸的紊亂，尤其是Treg水平下降或相對下降而Th17活性增高是這類疾病的共同機制[8]。人類腸道棲息著多種多樣的復雜微生物群落，在人體健康中起著非常重要的作用。據(jù)估計人體腸道中有1 000多種細菌，其基因數(shù)目是人體的100倍[9]。腸道菌群在人體健康的巨大作用包括對宿主消化、生理、營養(yǎng)及免疫方面的調(diào)節(jié)，可以說是我們潛在的消化器官[10]，而腸道菌群的失調(diào)可導宿主機體有益或有害的變化而影響健康。目前研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調(diào)在腸道相關(guān)疾病如肥胖[11]、營養(yǎng)不良[12]，系統(tǒng)性疾病如糖尿病[13]，慢性炎癥性疾病如炎性腸病[14]、潰瘍性結(jié)腸炎及克羅恩病中有明顯的相關(guān)性[15]。而針對腸道菌群的調(diào)節(jié)顯示出對各種中炎性疾病具有的潛在治療價值。我國早在東晉時期葛洪所著的《肘后備急方》中，即有采用糞清來治療食物中毒、腹瀉、發(fā)熱并瀕臨死亡的患者，述“飲糞汁一升，即活”的記載，相當于現(xiàn)代的糞便移植。

人體作為一個有機整體，在疾病的發(fā)病機制網(wǎng)絡中常觸一發(fā)而動全身[16]。腸道菌群失調(diào)可以導致免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)障礙、損害腸黏膜屏障、誘發(fā)慢性炎癥。不同的腸道細菌可能對不同的免疫細胞亞群分化及功能起調(diào)節(jié)作用。作為多種疾病的兩個共同發(fā)病機制學說，Treg/Th17失衡、腸道菌群失調(diào)可能會共同參與疾病狀態(tài)的發(fā)生發(fā)展。目前已有部分腸道菌群通過Treg/Th17軸影響相關(guān)疾病的機制研究，本文對這一部分的研究前沿加以綜述。另外，國內(nèi)糞便移植相關(guān)研究尚缺乏，希望將來糞便移植能夠開展更多的研究，服務更多的患者。

1 腸道菌群失調(diào)與炎癥

在生理條件下，健康人群的腸道菌群對維持腸道及整個機體的免疫平衡起重要作用。研究顯示腸道菌群失調(diào)，及腸道菌群的多樣性改變與炎性腸病、自身免疫性疾病、哮喘、食物過敏、糖尿病、肥胖及肝硬化等多種疾病相關(guān)[17]。動物模型研究證實，腸道菌群失調(diào)可導致免疫功能紊亂，腸道黏膜屏障受損，從而引起疾病相關(guān)的慢性炎癥。大量研究顯示腸道菌群影響腸黏膜相關(guān)淋巴組織(GALTs)中免疫細胞的分化[18]，也就是黏膜漿細胞產(chǎn)生T細胞依賴的針對條件致病菌及病原菌或凋亡細胞的自然IgM抗體[19]。有研究顯示自然IgM抗體對固有免疫起著抑制炎癥信號通路及自身免疫性疾病[20]。在識別細菌抗原之后，腸道樹突狀細胞(DCs)可誘導原始CD4+T細胞分化成為不同類型的效應細胞或調(diào)節(jié)性T細胞[21]。Garrett等[22]研究發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者腸道厚壁菌(Firmicutes)與擬桿菌(Bacteroidetes)比例下降。Elinav等[23]采用T-bet-/-RAG2-/-小鼠可發(fā)生自發(fā)性結(jié)腸炎，16S rRNA基因分析顯示T-bet-/-RAG2-/-小鼠肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)和奇異變形桿菌(Proteusmirabilis)數(shù)量增加，在NLRP6缺失小鼠模型中，腸道共生菌發(fā)生了改變，并表現(xiàn)出對右旋糖酐硫酸酯鈉誘導結(jié)腸炎的敏感性。

2 腸道菌群與Treg/Th17軸

在炎癥性腸病患者中，Th17細胞積聚，并分泌IL-17等相關(guān)炎癥因子，而Treg細胞相對減少[24]。Hang等[25]研究發(fā)現(xiàn)，腸蠕蟲如類細旋線蟲(Heligmosomoidespolygyrusbakeri)不經(jīng)iTreg細胞分化，更重要的是從類細旋線蟲感染的小鼠中分離得的Foxp3+/IL-10-和Foxp3+/IL-10+T細胞亞群可以阻止?jié)冃越Y(jié)腸炎小鼠模型結(jié)腸炎的發(fā)生，而無此類細旋線蟲感染的小鼠中分離得的Treg細胞則無此保護功能。類細旋線蟲感染可激活Foxp3+T細胞。Atarashi等[26]發(fā)現(xiàn)在抗生素治療的小鼠或裸鼠中腸Foxp3+Treg細胞缺失或減少，而在缺乏腸道菌群的小鼠腸道中Treg細胞不變或增加。Round等[27]研究發(fā)現(xiàn)脆弱擬桿菌的多聚糖A(polysaccharide A)可促進腸道CD4+T細胞向Foxp3+的Treg細胞分化及其IL-10的生成，多聚糖A在動物模型中不僅是預防，甚至是治愈結(jié)腸炎?？梢姶嗳鯏M桿菌在與宿主共生中促進了Treg細胞分化從而誘導免疫耐受。

最近的臨床研究顯示對于，益生菌和腸道菌群可緩解腸道疾病如炎性腸病的臨床癥狀。IL-17是一種參與炎性腸病的炎癥性細胞因子，Th17細胞及其他產(chǎn)生IL-17的細胞均可參與炎性腸病的病理機制。益生菌在炎癥性腸病中的保護性抗炎作用可能是多種保護性機制，包括免疫調(diào)節(jié)及模式識別受體如Toll-樣受體家族介導的對Th17細胞活性、IL-17的產(chǎn)生進行抑制。穩(wěn)定狀態(tài)的Th17細胞在宿主抵抗病原的過程中起重要作用。有趣的是，近來的研究還表明某些共生菌群如分節(jié)絲狀菌(SFB)可在多種物種，包括小鼠中誘導小腸Th17細胞的分化生成[28]。

3 腸道菌群移植的運用

糞便菌群移植(fecalmicrobiotatransplantation，F(xiàn)MT)即采用正常人的糞便細菌采用十二指腸導管、內(nèi)鏡或灌腸器移植給患者改變其腸道菌群。FMT在艱難梭菌(Clostridiumdifficile)感染引起的偽膜性結(jié)腸炎患者中取得療效[29]。因此，針對采用FMT治療其他炎癥相關(guān)性疾病如多發(fā)性硬化、炎性腸病等成為當前的研究熱點。

研究顯示腸道菌群可以調(diào)節(jié)腸道以外的Treg/Th17軸，特定的細菌刺激免疫機能可能對炎癥性疾病有益[30]。一些特定的細菌菌種可能刺激原始淋巴細胞向誘導Treg細胞(iTreg，由幼稚T細胞抗原啟動后從外周淋巴器官中直接發(fā)展而來[31])分化，尤其是共生菌中的雙歧桿菌(Bifidobacterium)和梭狀芽孢桿菌(Clostridiumspp.)對Treg細胞的誘導作用研究較為豐富[32]。

由于歐美艱難梭菌感染的流行，F(xiàn)MT獲得越來越顯著的關(guān)注，一些專家主張采用FMT作為艱難梭菌感染的一線治療。2013年的一個隨機對照研究顯示，F(xiàn)MT對成人艱難梭菌感染效果非常明顯，且比萬古霉素單獨使用更加有效[33]。FMT在實驗研究中用于治療胃腸道疾病包括結(jié)腸炎、便秘、腸易激綜合征及神經(jīng)系統(tǒng)疾病如多發(fā)性硬化、帕金森等。FMT在2013年通過美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)作為實驗性用藥[34]。

4 小 結(jié)

免疫功能的紊亂是許多非感染性疾病如自身免疫、過敏、癌癥等的發(fā)病原因或機制。而胃腸道是宿主免疫系統(tǒng)與微生物(包括共生微生物和致病微生物)最初、最基本的接觸部位。

(ATG16L, autophagy-related gene 16-like; IGRM, immunity-related GTPase family M; IL23R, interleukin-23 receptor; NOD2, nucleotide-binding oligomerization domain 2; Th,輔助性T細胞; Treg, 調(diào)節(jié)性T細胞.)

圖1 腸道菌群失調(diào)原因

許多因素可以導致腸道菌群失調(diào)，包括宿主基因、生活方式、暴露于病原微生物及醫(yī)療因素等(圖1)。存在基因突變個體的免疫調(diào)節(jié)機制或促炎癥反應通路可導致腸道過度的炎癥反應，而炎癥進一步作用于腸道菌群，使得腸道菌群向致病菌偏移。同樣地，宿主可對某種微生物進行“選擇”或清除。這種選擇可以是主動的(該微生物可識別宿主特定的受體)或被動的(宿主環(huán)境更利于所選擇的微生物生長)。宿主的對病原的選擇性在腸道炎癥中起決定性作用。飲食和生活壓力也對腸道菌群有潛在的影響[35]。在無菌的醫(yī)院環(huán)境中分娩的胎兒可免于暴露有害致病菌，但也切斷了早期接觸益生菌的機會。疫苗和抗體的濫用，也是腸道菌群失調(diào)的重要原因。

盡管FMT在原理上人糞便菌群對炎性疾病治療可能有效，但使FMT真正的商業(yè)化面臨生產(chǎn)、質(zhì)控、病原感染風險、供體選擇和患者的接受度還面臨挑戰(zhàn)。雖然中國有中醫(yī)文獻記載是最早開展糞便移植的歷史，但目前FMT在國內(nèi)尚沒有正式運用于臨床，相關(guān)基礎(chǔ)研究尚缺乏。在我院，診治白塞病是醫(yī)院風濕科特色。白塞腸病的治療雖然取得了一定成績，但仍然面臨藥物耐藥、不良反應等多種挑戰(zhàn)，希望加強腸道菌群與白塞病Treg/Th17軸的研究，促進糞便移植在中國的進一步推進。