多发性硬化症(MS)是一种免疫系统错误攻击大脑和脊髓的疾病。在美国有近100万人、全球超过280万人受其影响。尽管遗传因素在发病风险中起作用,但饮食、感染性疾病和肠道健康等环境因素是主要诱因。
环境因素在MS发病中起关键作用,这一点从双胞胎研究中可见一斑。携带100%相同基因的同卵双胞胎中,若一方患病,另一方患病概率约为25%;而在携带50%相同基因的异卵双胞胎中,这一概率降至约2%。
科学家长期怀疑肠道菌群可能影响MS风险,但此前研究结果并不一致。为解决这一问题,我们团队采用"床边到实验室再到床边"的研究方法:首先采集MS患者样本进行实验室分析,再通过临床验证。
2025年的研究发现,肠道内两种菌群(阿克曼菌和双歧杆菌)的比例可预测MS患者病情严重程度,凸显了微生物组和肠道健康在该疾病中的重要性。
从临床到实验室
我们首先分析了MS患者的肠道化学和细菌组成,证实其存在肠道炎症和与健康人群不同的肠道菌群特征。具体而言,MS患者体内通常与健康肠道相关的普雷沃氏菌(Prevotella)数量减少,而布劳特氏菌(Blautia)则更为常见。
在小鼠实验中,我们观察到两种肠道菌群(双歧杆菌和阿克曼菌)的平衡对区分患与未患类MS疾病的小鼠至关重要。类MS症状的小鼠粪便或肠道黏膜中阿克曼菌水平升高,双歧杆菌水平降低。
从实验室到临床
通过抗生素清除小鼠肠道菌群后,我们分别给予三种菌群:MS患者富集的布劳特氏菌、健康人群常见的普雷沃氏菌,以及对照菌群。结果显示,布劳特氏菌会导致更严重的肠道炎症和类MS症状。
更值得注意的是,在症状出现前,这些小鼠就表现出双歧杆菌水平低、阿克曼菌水平高的特征。这表明两种菌群的失衡不仅是疾病标志,甚至可能预测严重程度。
我们在美国爱荷华州MS患者样本和覆盖美国、拉丁美洲、欧洲的国际研究参与者中检测了青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)与黏液阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)的比例。研究结果具有一致性:MS患者双歧杆菌与阿克曼菌的比例更低。这种失衡不仅与MS存在相关性,更与残疾程度显著相关,其预测效力强于单一菌群指标。
"有益"菌群的致病转化
研究中最引人注目的发现是正常有益菌群在特定情况下可能转变为致病因素。通常被认为有益的阿克曼菌在MS患者体内反而成为问题源。
研究人员推测,双歧杆菌和阿克曼菌都会消耗黏液蛋白(保护肠道黏膜的物质),但双歧杆菌既能分解也能产生黏液,而阿克曼菌仅能分解。当双歧杆菌水平下降时(如炎症状态下),阿克曼菌过度消耗黏液会削弱肠道屏障,触发更多炎症,可能促进MS进展。
该发现为MS的诊断和治疗提供了新方向,也揭示了有益肠道菌群的缺失如何使其他菌群变得有害。虽然改变特定微生物水平是否能影响MS尚不明确,但这些发现为理解和治疗这种复杂疾病开辟了新路径。
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