劉雪梅，于 泓

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院腎病風濕科，貴州 遵義 563000)

類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種全身性自身免疫疾病，其特征為多關節(jié)的慢性炎癥、骨侵蝕和軟骨破壞[1]。然而，這種疾病的病因尚未完全明確，包括遺傳因素、環(huán)境因素及免疫系統(tǒng)紊亂等，其中腸道菌群作為重要的環(huán)境因素能影響RA的發(fā)病。腸道菌群由于其復雜的組成和功能，被視為“虛擬器官”，腸道菌群以多種方式與人體細胞相互作用，可對人體產(chǎn)生有益或致病作用。近年來，腸道菌群在RA、糖尿病、多發(fā)性硬化等自身免疫性疾病診治的研究中受到學者的廣泛關注。腸道菌群主要由厭氧菌、兼性厭氧菌和需氧菌組成，它們保持著動態(tài)平衡和穩(wěn)定，一旦這種平衡被打破導致腸道菌群紊亂，可能引起RA的發(fā)病[2]。益生菌、糞便微生物移植等可恢復正常腸道菌群，改善腸道菌群紊亂，還可能阻止RA發(fā)病及進展，甚至可能改善RA癥狀。因此，益生菌及抗生素應用或腸道微生物協(xié)同抗風濕藥物治療RA可能會成為現(xiàn)實。現(xiàn)就腸道菌群與RA治療的研究進展予以綜述。

1 腸道菌群概述

人類皮膚、口腔及腸道黏膜表面定植著大量微生物，尤其在腸道，這些特定腸道境內的微生物群統(tǒng)稱為腸道菌群。有30萬億～400萬億微生物定植于健康人群腸道中，其主要分布于結腸末端[3]。從門結構水平上來講，腸道菌群主要包括厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門和變形桿菌門等；從種屬水平分類有腸球菌屬、腸桿菌屬、雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬、鏈球菌屬、擬桿菌屬等。健康人腸道中以厚壁菌門和擬桿菌門兩種菌門為主[4]，最常見的屬為革蘭陽性菌(梭菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、鏈球菌)及革蘭陰性菌(擬桿菌和大腸埃希菌)[5]。在正常情況下，腸道菌群與宿主及外部環(huán)境保持著動態(tài)平衡，腸道菌群與宿主共生，影響了人體營養(yǎng)、新陳代謝、生理功能及免疫系統(tǒng)的發(fā)育[6]。

2 腸道菌群對RA發(fā)生機制的影響

腸道菌群對RA發(fā)生機制的影響主要表現(xiàn)在黏膜免疫上，并與T細胞分化有關，如調節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg)和輔助性T細胞(helper T cell,Th)[7]。當腸道菌群失調時，腸內自身反應性T細胞被激活，可增加機體對關節(jié)炎的敏感性[8]。同時，腸道菌群代謝產(chǎn)物也能間接誘導RA產(chǎn)生。

Th17細胞通常被認為具有促炎作用，有學者提出誘發(fā)關節(jié)炎的微生物可能為腸道局部的優(yōu)勢菌，它們通過分泌一些炎性介質促進Th17和Th1細胞的增殖分化、激活B細胞產(chǎn)生抗體，最終抗原抗體復合物于關節(jié)局部產(chǎn)生免疫反應而誘發(fā)關節(jié)炎[9]。研究人員將RA患者糞便樣品(富含普氏菌)接種到無菌關節(jié)炎傾向的SKG小鼠中，結果發(fā)現(xiàn)該小鼠腸道中的Th17細胞數(shù)量增加，且當用酵母聚糖處理后該小鼠便發(fā)展成嚴重的關節(jié)炎[8]。腸Treg細胞在腸微生物群的免疫耐受中起重要作用，在腸道共生細菌的存在下，結腸中的T細胞會發(fā)生基因突變向Treg細胞擴增和分化，其中相當一部分的Treg細胞表達白細胞介素(interleukin，IL)10[10]。因此，Treg細胞有減輕炎癥的作用。有學者認為，Th17細胞和Treg細胞之間的平衡失調時會促進自身免疫反應[11]。另有研究發(fā)現(xiàn)在RA患者中，IL-6功能的抑制可以糾正Th17/Treg細胞失衡，從而改善患者病情[12]。

正常情況下，腸腔的多種保護機制(腸道較厚的黏液屏障，抗微生物蛋白、腸道上皮細胞之間緊密連接形成的屏障等)可防止腸道菌群進入腸道細胞固有層及機體其他部位；腸道菌群失調時，某種致病菌可能會增加腸道通透性，致病菌由腸道移位至血清或關節(jié)中，引起自身免疫性關節(jié)炎。學者在動物模型的腸道細胞培養(yǎng)中加入產(chǎn)氣柯林斯菌發(fā)現(xiàn)，腸道細胞緊密連接蛋白1的表達顯著減少，腸道通透性增加；同時，產(chǎn)氣柯林斯菌可引起腸道細胞的細胞因子IL-17A、CXC趨化因子配體1和CXC趨化因子配體5表達增加，且應用其干預可增加人類白細胞抗原-D08小鼠關節(jié)炎的發(fā)生率及嚴重程度[13]。

腸道菌群發(fā)酵糖類產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物丁酸鹽可誘導結腸Treg細胞分化，起免疫調節(jié)作用[14]。學者發(fā)現(xiàn)，當RA腸道中以普氏菌擴增為主導時，RA患者的嘌呤代謝顯著減少，故提出大量普氏菌的擴增可能影響RA中甲氨蝶呤的治療效果[15]。研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群能將膳食膽堿和左旋肉堿轉化為三甲胺，三甲胺進一步被肝臟中的黃酮單加氧酶系統(tǒng)代謝，產(chǎn)生有毒代謝物三甲胺-N-氧化物，三甲胺-N-氧化物通過影響膽固醇的轉運及代謝，同時影響膽汁酸水平而導致動脈粥樣硬化，顯著增加心血管病的發(fā)生風險[16]。因此，有學者提出RA患者的心血管疾病風險增加可能與三甲胺-N-氧化物相關，但尚未有關于RA患者三甲胺-N-氧化物水平的數(shù)據(jù)[17]。

3 腸道菌群在RA患者中的差異

有文獻報道，RA患者存在腸道菌群失調，與健康受試者相比，早期RA患者的腸道中以產(chǎn)氣柯林斯菌為代表的罕見微生物系譜大量擴增，門細菌水平降低[13]。另有學者對RA患者糞便進行腸道菌群宏基因組學分析發(fā)現(xiàn)，RA患者腸道中以普氏菌擴增為主[15]。同時，也有學者在早期RA患者體內檢測出高滴度抗普氏菌抗體[18]。有研究將早期RA患者和纖維肌痛患者的糞便菌群利用DNA-RNA雜交方法進行對比發(fā)現(xiàn)，RA患者糞便中的雙歧桿菌屬、擬桿菌屬、脆弱類桿菌亞群、直腸真桿菌-球形梭菌亞群等水平明顯低于纖維肌痛患者[19]。

此外，腸道菌群在RA治療前后存在菌群差異。Chen等[13]對RA患者及健康人群進行微生物基因組測序分析發(fā)現(xiàn)，隨著疾病持續(xù)時間延長及類風濕因子滴度的增加，RA患者腸道菌群豐富度逐漸降低，但使用甲氨蝶呤和羥氯喹治療后的患者表現(xiàn)出腸道微生物物種豐富度升高和多樣性增加。Zhang等[20]對RA患者和健康對照者的大便樣品進行宏基因組測序表明，RA患者的腸道富含革蘭陽性細菌，而革蘭陰性菌較少；同時他們還發(fā)現(xiàn)，腸道菌群失調在用甲氨蝶呤治療后部分恢復。

4 腸道菌群在RA治療中的應用

RA的治療經(jīng)歷了傳統(tǒng)抗風濕藥到生物制劑的應用，目前仍在不斷探索新的治療方案。研究發(fā)現(xiàn)，人為調節(jié)腸道正常菌群使腸道微生物群正常化，可能在一定程度上改善RA患者病情[21]。

4.1益生菌/益生元 益生菌是對人體有益的活菌，但不是人體自身體內的。其種類很多，對人體的作用也各不相同?？梢酝ㄟ^體外添加來增加人體某一種或幾種有益菌的數(shù)量，從而調節(jié)腸道菌群平衡。益生菌/益生元被廣泛應用于醫(yī)療領域，以預防或治療許多疾病，其對RA的治療作用已在動物和人類中得到證實。益生菌/益生元可通過穩(wěn)定腸道微生物環(huán)境，減少腸道通透性，增強腸內細菌抗原的降解和改變其免疫原性來抵消炎癥過程[22]。

4.1.1乳桿菌 目前對于益生菌與RA的研究，主要以乳桿菌屬為主。研究發(fā)現(xiàn)，與健康個體相比，早期RA患者的乳酸桿菌群顯著增加[23]。在RA患者中，增加乳酸桿菌的豐富度有助于形成較厚的黏膜屏障以抵抗病原體。一項隨機雙盲研究表明，與安慰劑相比，攝入鼠李糖乳桿菌和羅伊乳桿菌能改善RA患者病情[24]。Vaghef-Mehrabani等[25]報道，與安慰劑組相比，攝入干酪乳桿菌組RA患者的疾病活動評分顯著降低，IL-10/腫瘤壞死因子α、IL-10/IL-12和IL-10/總Th1比值均增加，提示干酪乳桿菌的攝入可能對RA具有潛在的抗炎作用。另一項研究顯示，RA患者口服瑞士乳桿菌后其抗原特異性IgG水平和炎癥反應顯著降低，抑制RA患者疾病進展，從而使RA患者病情進一步緩解[26]。

4.1.2益生菌復合制劑 有學者在體內模型中評估了益生菌凝結芽孢桿菌和益生元菊粉攝入對RA大鼠的可能影響，結果顯示攝入這種益生菌和益生元能顯著抑制RA大鼠中血清淀粉樣蛋白A、腫瘤壞死因子α和纖維蛋白原的產(chǎn)生，從而改善RA大鼠關節(jié)炎病情[27]。Zamani等[28]進行了一項隨機雙盲對照試驗發(fā)現(xiàn)，與服用安慰劑組患者相比，每天接受含有3種活的冷凍干燥菌株(嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌和雙歧桿菌)組表現(xiàn)為28個關節(jié)的疾病活動評分(DAS28評分)明顯降低及血清高敏C反應蛋白水平降低。因此，益生菌或益生元的攝入可能恢復正常的腸道微生物環(huán)境，從而使RA患者病情緩解。

4.2抗生素 腸道菌群受飲食、地域、抗生素使用、疾病等影響，目前關于抗生素對腸道菌群的影響主要表現(xiàn)為菌群紊亂，抗生素可通過抑制RA患者腸道某些致病菌，從而間接改善RA患者病情?？股貙A的治療經(jīng)歷了跨時代的改變，從20世紀30年代磺胺吡啶的應用到20世紀80年代四環(huán)素的治療至目前米諾環(huán)素的使用[29]。學者發(fā)現(xiàn)，普氏菌、卟啉單胞菌等革蘭陰性厭氧菌可以導致牙周炎[30]，而應用抗生素治療牙周炎可能會間接改善RA病情[31]，如四環(huán)素、米諾環(huán)素的應用。有學者在早期RA患者使用改善病情抗風濕藥或非甾體抗炎藥的基礎上進行了一項隨機雙盲試驗，結果表明加用米諾環(huán)素治療組和加用安慰劑治療組的美國風濕學會50%改善分別為65%和13%，提示在改善病情抗風濕藥的基礎上加用米諾環(huán)素治療RA有效[32]。Saviola等[33]發(fā)現(xiàn)，在甲氨蝶呤聯(lián)合潑尼松龍治療RA的基礎上加入克拉霉素4周后大多數(shù)RA患者的病情緩解，而單獨甲氨蝶呤和潑尼松龍治療組約需要3個月才能達到相同的結果。這可能與克拉霉素對腸道革蘭陰性厭氧菌的抗菌活性有關。但目前相關研究并不能明確腸道菌群中何種菌屬參與了RA的發(fā)生發(fā)展及轉歸，且RA患者治療中預防性應用抗生素并未廣泛使用。有文獻報道，針對普氏菌的抗生素的使用可能對治療RA有效[30]。

4.3糞便菌群移植(faecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT) FMT治療主要指從健康的供體中通過結腸鏡將糞便微生物提取物轉移到患病受體中，重建腸道微生物的完整群落來逆轉微生態(tài)失調。而在FMT的應用中，以耐艱難梭菌感染結腸炎的成功率最高。有研究提出，F(xiàn)MT對耐艱難梭菌感染結腸炎的治愈率>85%，甚至>90%[34]。另一項隨機對照試驗顯示，將FMT應用于潰瘍性結腸炎患者，其在治療組和空白對照組的緩解率分別為24%(5/38)和5%(2/37)[35]。除耐艱難梭菌感染結腸炎和潰瘍性結腸炎外，F(xiàn)MT在其他疾病中的應用也很廣泛，如帕金森病、肥胖和代謝綜合征及多發(fā)性硬化癥[36]。目前，雖然糞便移植的研究涉及腸道內外疾病，但FMT尚未被用于RA患者。然而，當討論該方法在炎癥性關節(jié)炎中的潛在應用時，有學者提出FMT在炎癥性腸病中的研究結果與炎癥性關節(jié)炎是相關的，特別是與潰瘍性結腸炎相比，脊柱關節(jié)炎和克羅恩病之間有更強的關聯(lián)，如果在克羅恩病中能獲得更好的FMT結果，預期脊柱關節(jié)炎將對FMT產(chǎn)生良好反應[17]。雖然有大量文獻支持FMT的治療潛力，但其是否可以適應RA仍需大量研究。

4.4藥物微生物組學 藥物微生物相互作用的研究即藥物微生物組學，其前提是可以操縱腸微生物群落以改善藥物功效和減少藥物不良反應[18]。藥物可干擾腸道菌群的功能，而腸道菌群可直接參與藥物代謝，影響藥物效力和毒性，還能與免疫/代謝系統(tǒng)相互作用，間接影響藥物反應和生物利用度。新生的藥物微生物組學研究在抗風濕性疾病藥物的應用中也逐漸擴展。

4.4.1增加藥物活性 抗生素或靶向抗風濕藥物通過快速改變腸道微生物組的活性，以增加藥物代謝、耐藥性和應激反應基因的表達。最早以腸道-關節(jié)軸為靶向治療的藥物——柳氮磺吡啶，是第一種設計合理的抗RA藥物。因RA被認為是由牛奶中的鏈球菌引起，所以學者試圖通過偶氮鍵將磺胺類抗生素與水楊酸酯類抗炎藥結合起來，即柳氮磺吡啶用于治療RA；該藥物在腸道內無活性，其到達遠端腸道后刺激腸道微生物組基因編碼偶氮還原酶切割N-N雙鍵釋放出有活性的5-氨基水楊酸而達到抗炎作用[37]。同時學者發(fā)現(xiàn)，柳氮磺吡啶可誘導腸道微生物組基因簇的表達，編碼硫氧還蛋白還原酶和硝酸鹽還原酶[38]。其中，硫氧還蛋白還原酶可抑制過氧化氫抑制RA滑膜細胞的凋亡，從而改善RA關節(jié)疼痛癥狀[39]。

4.4.2調節(jié)藥物抗藥性 腸道微生物群能調節(jié)抗癌藥物環(huán)磷酰胺(也可用于治療RA)的免疫效應。研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)磷酰胺可改變患癌小鼠的小腸微生物群落組成，而腸道菌群可刺激患癌小鼠腸道中的Th17細胞和Th1細胞增殖，驅動免疫反應，使患癌小鼠對環(huán)磷酰胺藥物敏感。然而在無菌環(huán)境下，環(huán)磷酰胺作用于患癌小鼠后，小腸的Th17細胞數(shù)量下降，此時患癌小鼠對環(huán)磷酰胺具有耐藥性，因此學者提出腸道微生物群可以增加環(huán)磷酰胺對機體的抗癌(和潛在的抗風濕)免疫反應[40]。這種微生物對藥物的調節(jié)與風濕病臨床環(huán)境中藥物的療效、耐藥性和依從性密切相關，因為RA對甲氨蝶呤和其他口服改善病情抗風濕藥等藥物的反應程度具有較高且不可預測的個體間變異性，這可能與RA患者腸道菌群的差異有關[41]。目前，雖然還沒有關于某種微生物聯(lián)合抗風濕藥物增加抗RA療效的研究，但藥物微生物組學的提出可能會為RA的治療帶來新思路。

4.5二甲雙胍 二甲雙胍除作為代謝性疾病糖尿病的一線用藥外，還對腸道菌群代謝有一定影響。研究發(fā)現(xiàn)，使用二甲雙胍能改變糖尿病患者腸道菌群結構，增加腸道細菌產(chǎn)生丁酸鹽及丙酸鹽等短鏈脂肪酸[42]。這些短鏈脂肪酸具有免疫調節(jié)作用，所以能間接改善RA病情。同時學者發(fā)現(xiàn)，口服乙酸鹽可部分抑制K/BxN小鼠血清轉移關節(jié)炎[43]。因此，可以大膽設想將二甲雙胍應用于治療風濕病。Kim等[44]研究發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍通過能量代謝可誘導小鼠棕脂肪組織的分化，使小鼠體內的Th17細胞和Treg細胞相互平衡，從而起到免疫調節(jié)作用，故他們提出二甲雙胍可抑制肥胖小鼠膠原誘導關節(jié)炎的發(fā)展。這可能與小鼠的腸道菌群代謝有關。因此，以腸道菌群代謝作用作為橋梁，臨床上二甲雙胍可能成為治療RA的輔助用藥。

5 小 結

目前，對RA的藥物治療仍以改善病情抗風濕藥及非甾體抗炎藥為一線用藥。傳統(tǒng)抗風濕藥因治療時間長，大部分患者依從性差，故其應用受到一定限制。因此，亟需研究新型、不良反應少、能改善RA病情的藥物。結合以往及近期關于腸道微生物及益生菌與RA的研究，腸道菌群與RA的發(fā)生、發(fā)展甚至治療有很大相關性，所以益生菌或益生元的應用、糞便微生物移植或抗風濕藥物聯(lián)合微生物的研究可能會為RA的治療提供新方向，同時早期預防使用抗生素可能會對延緩RA進展、改善RA病情有一定作用。未來，可進一步優(yōu)化RA治療策略，從藥物抗性、耐藥性方面著手進行個體化治療。