神经生物学|共生细菌如何操纵人类行为
最新发表在《美国科学院院报》的两项研究显示，特定的肠道细菌可能在多发性硬化症（MS）的发展中起作用。
多发性硬化症是一种神经退行性疾病，会导致视力下降、身体虚弱、肢体震颤，以及平衡和协调的问题。严重的病例会出现瘫痪。当免疫系统攻击包裹在神经细胞周围的髓鞘时，此病发生。虽然研究人员在过去几十年对疾病有了一定的了解，但他们仍不清楚患者的免疫系统为什么会攻击髓鞘。
在一项新发表的研究中，加州大学旧金山分校领导的研究团队发现了与MS相关联的肠道微生物，证明这些微生物在小鼠疾病模型中参与调控免疫应答，显示他们在神经退行性改变中发挥作用。
UCSF的博士后研究人员Egle Cekanaviciute及其合作者对71名MS患者和71名对照的肠道微生物进行了测序。他们发现，与普通人群相比，MS患者体内特定细菌的浓度更高，包括Akkermansia muciniphila和Acinetobacter calcoaceticus。之后，他们研究肠道细菌的差异如何影响MS的发生。
首先，研究人员检查这些细菌的成分是否会调节T淋巴细胞介导的适应性免疫应答。他们将实验室培养的人免疫细胞暴露于细菌提取物中，发现这两种细菌会引发炎症。另一种MS患者水平较低的细菌Parabacteroides distasonis，也会引起免疫调节反应。
为了解这些细菌如何改变免疫系统，研究人员将它们引入缺乏微生物组的小鼠体内，发现细菌的作用类似：A. muciniphila和A. calcoaceticus加重了炎性免疫应答，而P. distasonis缓解了炎症。
不过，这只是说明了个别细菌的影响。研究人员仍想了解患者复杂的微生物生态系统如何影响神经退行性改变。他们决定对小鼠进行粪便移植。结果表明，微生物组的交换会导致动物失去关键的免疫调节细胞，进而发展成更严重的神经退行性疾病。
在同期发表的另一项研究中，由马克斯•普朗克神经生物学研究所领导的研究小组比较了34对同卵双胞胎的肠道微生物群，这些双胞胎的其中一名患有多发性硬化症。虽然整体的微生物组成没有明显差异，但研究人员发现A. muciniphila等细菌明显增加。
当研究人员将人体来源的微生物群转移到小鼠时，这些小鼠表达髓磷脂自身抗原特异性T细胞受体，他们发现微生物组粪便移植可能加剧MS的症状。数据表明，MS来源的微生物群可能包含一些因素，在小鼠中引发自身免疫性疾病，在人类中也同样如此。
“两个不同的研究小组，利用两个独立的患者和对照队列，以及两个不同的小鼠模型，却得到了非常相似的结果，”Cekanaviciute谈道。
这些肠道细菌为什么让宿主经历这些疾病，这对它们有什么好处？原因还有待探索。至少我们已经发现了微生物组在多发性硬化症发展中所扮演的角色。作者认为，未来的研究将集中在确定细菌如何影响MS的发生和发展。这些结果可能为自身免疫疾病的疗法开发提供依据，并为MS患者带来新的疗法。
原文检索：
Gut bacteria from multiple sclerosis patients modulate human T cells and exacerbate symptoms in mouse models
Gut microbiota from multiple sclerosis patients enables spontaneous autoimmune encephalomyelitis in mice
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