德克萨斯大学达拉斯分校的科学家和学生参与的一项研究合作发现，镰状细胞病的慢性疼痛与胃肠道中存在的细菌之间存在明确的联系。
德克萨斯大学行为与脑科学学院的神经科学助理教授凯特琳·萨德勒(Katelyn Sadler)博士是这项研究的通讯作者，该研究在小鼠和人体组织上进行，并于9月16日在线发表在《细胞宿主与微生物》(Cell Host & Microbe)杂志上。
德克萨斯大学达拉斯分校和威斯康星医学院(MCW)的研究人员专注于嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)，这是一种通常存在于人类肠道中的细菌，但在镰状细胞病患者中已知数量较少。在这项研究中，研究团队通过将健康小鼠粪便中的细菌移植到镰状细胞病小鼠的消化道中，成功缓解了这些镰状细胞病小鼠的慢性疼痛。
萨德勒博士表示："我们的结果提供了强有力的证据，表明镰状细胞病患者的微生物组内容可能会驱动慢性疼痛。"
镰状细胞病是一种遗传性疾病，红细胞变得异常形状，像镰刀一样，并且变得僵硬。镰状细胞病患者可能会因为畸形细胞阻塞血流并使身体某些区域缺氧而经历突然的急性疼痛。原因尚不清楚，但至少50%的镰状细胞病患者也会经历慢性疼痛。
萨德勒表示，这两种类型的疼痛有不同的病理机制，而肠道微生物组被认为在慢性疼痛中起作用。
她说："消化系统中的细菌和其他化合物产生的影响多样而广泛，超出了人们的预期。你的免疫系统可能会因为肠道细菌而变得更加活跃，这可能对身体产生广泛的影响。肠道微生物组驱动身体其他部位慢性疼痛的想法正变得越来越普遍，包括最近的纤维肌痛症研究。"
嗜黏蛋白阿克曼氏菌(A. muciniphila)作为一种益生菌补充剂可以在市场上购买。萨德勒表示，该小组的研究是第一个确定这种细菌作为镰状细胞病疼痛治疗靶点的研究。
萨德勒说："我们之所以确定嗜黏蛋白阿克曼氏菌，是因为它产生短链脂肪酸，这似乎对缓解镰状细胞疼痛至关重要。将其移植到我们的镰状细胞病小鼠体内几乎完全逆转了它们的慢性疼痛。有趣的是，当我们将镰状细胞病小鼠的所有细菌移植到没有镰状细胞病的动物体内时，我们也一并转移了疼痛——不是遗传性血液疾病，而是触觉和冷敏感性。"
萨德勒表示，改变肠道内容物可以激活肠道中的神经末梢，这些神经末梢向中枢神经系统发送信号。
她说："我们认为在这些镰状细胞实验中具体发生的是中枢敏化。由于大脑或脊髓的变化，一切都变得更加敏感。"
人类肠道微生物组不断变化，不仅在短期内由于日常饮食波动，而且在长期内与年龄、生活方式、药物和环境等因素相关。
萨德勒表示："考虑到这种频繁的演变，像嗜黏蛋白阿克曼氏菌这样的益生菌可能非常有帮助，尽管我们相信随着你肠道中的细菌适应并杀死嗜黏蛋白阿克曼氏菌，你最终必须更换益生菌。"
该研究的主要作者是威斯康星医学院的儿科教授兼血液学家阿曼达·布兰道(Amanda Brandow)博士，她为患有镰状细胞病疼痛的儿童提供治疗。她和萨德勒自2017年以来一直合作。
布兰道表示："镰状细胞病的慢性疼痛对患者的生活质量产生了深远的负面影响。这些发现非常令人兴奋，因为这项工作提供了临床前数据，支持使用益生菌或粪便微生物移植作为镰状细胞病慢性疼痛的新治疗方法。"
萨德勒将开发镰状细胞慢性疼痛治疗药物的潜力描述为"改变生活"。
她说："这些患者目前没有很多症状管理选择。基因治疗对大多数人来说是新的且成本过高，接受该治疗的患者必须接受化疗。即使如此，在新的基因治疗研究中，只评估了急性疼痛，没有评估慢性疼痛。这种想法是一种以前没有真正探索过的疗法。对于目前在寻求止痛药物时经常被拒绝的人来说，它可能相对便宜。"
德克萨斯大学达拉斯分校的其他研究合著者包括神经科学Ashbel Smith教授兼高级疼痛研究中心(CAPS)主任特德·普赖斯(Ted Price)博士；神经科学系主任兼行为与脑科学James Bartlett教授格雷戈里·达索尔(Gregory Dussor)博士；神经科学助理教授黛安娜·塔瓦雷斯·费雷拉(Diana Tavares Ferreira)博士；以及生物科学教学助理教授伊蒂·梅塔(Iti Mehta)博士。
其他德克萨斯大学达拉斯分校的附属作者包括CAPS的神经科学研究人员祖尔玛丽·曼哈雷斯·法里亚斯(Zulmary Manjarres Farias)博士、斯蒂芬妮·希尔兹(Stephanie Shiers)、麦肯齐·西姆斯(Mackenzie Simms)和伊什瓦里亚·桑卡拉纳拉亚南(Ishwarya Sankaranarayanan)；认知与神经科学博士生卡迪贾·马扎尔(Khadijah Mazhar)、曼迪·肖布(Mandee Schaub)和尤金·麦克德莫特研究生奖学金获得者麦肯娜·普拉特(McKenna Pratt)；分子和细胞生物学研究生斯鲁提·穆杜鲁里(Sruthi Mudunuri)、艾什瓦里亚·卡帕甘图(Aishwarya Kappagantu)和阿纳加·谢沙德里(Anagha Sheshadri)；以及生物信息学和计算生物学研究生萨哈尔·阿尔亨迪(Sahar Alhendi)。
其他作者来自西南移植联盟和威斯康星医学院，包括细胞生物学、神经生物学和解剖学教授谢丽尔·斯塔基(Cheryl Stucky)博士。
这项工作部分得到了美国国立卫生研究院下属的国家心脏、肺和血液研究所(R00HL155791, R01HL142657, K23HL114636)、国家神经疾病和中风研究所(R33NS114954, U19NS130608, R01NS070711, R37NS108278)和国家普通医学科学研究所(R35GM122503)的资助。丽塔·艾伦基金会和促进威斯康星州健康捐赠基金也提供了额外支持。
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