美国德克萨斯大学达拉斯分校的科学家与学生团队开展的一项研究合作发现，慢性镰状细胞病疼痛与胃肠道中存在的细菌存在明确关联。该研究由行为与脑科学学院神经科学助理教授凯特琳·萨德勒博士领导，研究对象包括小鼠和人体组织，已于9月16日在线发表于《细胞宿主与微生物》期刊。
德克萨斯大学达拉斯分校与威斯康星医学院的研究人员聚焦于阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila），这种细菌在人体肠道中普遍存在，但在镰状细胞病患者体内水平显著降低。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模型小鼠的消化道，成功缓解了后者的慢性疼痛。
萨德勒表示：“我们的结果提供了有力证据，表明镰状细胞病患者的微生物组成分可能驱动慢性疼痛。”
镰状细胞病是一种遗传性血液疾病，患者的红细胞会异常变形为镰刀状并变得僵硬。此类患者常因变形细胞阻塞血流导致身体组织缺氧，引发突发性急性疼痛。目前尚不清楚具体原因，但至少50%的镰状细胞病患者同时经历慢性疼痛。萨德勒指出，这两种疼痛具有不同的病理机制，而肠道微生物组被认为在慢性疼痛中扮演重要角色。
“消化系统中的细菌及其他化合物产生的影响远超人们预期，”她解释道，“肠道细菌可能激活免疫系统，进而对全身产生广泛影响。肠道微生物组驱动身体其他部位慢性疼痛的观点正日益受到关注，包括近期纤维肌痛症的研究。”
阿克曼氏菌作为益生菌补充剂可直接在柜台购买。萨德勒表示，该研究首次确认该细菌可作为镰状细胞病疼痛的治疗靶点。“我们发现阿克曼氏菌能产生短链脂肪酸，这对缓解镰状细胞疼痛至关重要。将其移植到镰状细胞病模型小鼠体内后，其慢性疼痛几乎完全消失。有趣的是，当我们把镰状细胞病小鼠的全部细菌移植到健康小鼠体内时，疼痛症状随之转移——虽然未传递遗传性血液疾病，但触发了触觉和冷觉过敏。”
萨德勒认为，改变肠道内容物会激活肠内神经末梢，向中枢神经系统发送信号。“我们认为在镰状细胞病实验中发生的是中枢敏化现象——由于大脑或脊髓变化，全身感知变得异常敏感。”
人类肠道微生物组处于持续变化中，短期受日常饮食波动影响，长期则与年龄、生活方式、药物及环境等因素相关。萨德勒补充道：“鉴于这种频繁演变，阿克曼氏菌等益生菌可能非常有效。不过我们认为，随着肠道细菌适应并抑制阿克曼氏菌，最终需更换益生菌种类。”
该研究的首席作者是威斯康星医学院儿科教授兼血液学家阿曼达·布兰道博士，她长期治疗镰状细胞病患儿疼痛问题。她与萨德勒自2017年起持续合作。“慢性镰状细胞病疼痛对患者生活质量造成严重影响，”布兰道表示，“这些发现令人振奋，因为研究提供了临床前数据支持，可开展使用益生菌或粪菌移植作为慢性疼痛新型疗法的临床试验。”
萨德勒将开发慢性镰状细胞疼痛治疗药物的前景描述为“改变生命的突破”。“当前患者症状管理的选择极为有限，”她指出，“基因疗法对大多数人而言成本过高且需接受化疗。即便在最新基因治疗研究中，也仅评估了急性疼痛而非慢性疼痛。这种疗法此前从未被探索，可能为当前难以获取止痛药物的患者提供相对经济的解决方案。”
德克萨斯大学达拉斯分校生物学教授凯莉·帕尔默博士（研究合著者）指导学生使用厌氧培养箱（在低氧环境中培养细胞）培育实验所需的阿克曼氏菌。作为自然与数学科学学院系统生物学杰出教授，帕尔默表示：“我们招募了研究生生物化学课程的硕士生团队，共同设计实验以探究肠道微生物组如何影响疼痛。硕士生们在我的实验室完成了阿克曼氏菌相关工作，为生物专业学生创造了参与跨学科研究的机会。”
更多信息：阿曼达·布兰道等，《肠道微生物群及其代谢物驱动小鼠镰状细胞病慢性疼痛》，《细胞宿主与微生物》（2025），DOI: 10.1016/j.chom.2025.08.012
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