多发性硬化症（MS）是中枢神经系统最常见的炎症性疾病。除了遗传因素外，肠道微生物也被怀疑参与了该疾病的发病。为了获得有意义的结果，研究人员检查了同卵双胞胎的粪便样本和直接从小肠中采集的微生物，其中只有一个双胞胎患有MS。
利用疾病的小鼠模型，他们首次从小肠样本中鉴定出Lachnoclostridium和Eisenbergiella tayi作为潜在的致病菌。这项研究展示了识别致病菌的方法，并最终可能导致人类的新治疗方法。
在德国，超过28万人患有多发性硬化症（MS），每年约有15,000例新病例被诊断出来。这使得MS成为中枢神经系统最常见的炎症性疾病。在MS中，自身免疫细胞攻击神经纤维周围的绝缘层，损害其功能。根据攻击发生的位置，会出现各种症状，因此MS也被称为“千面病”。视力受损、其他感觉障碍和瘫痪只是MS患者必须应对的一些症状。
多种因素的相互作用
确切地说，MS如何导致免疫细胞功能失调仍不清楚。MS是一种多因素疾病——没有单一的触发因素，而是需要多个因素共同作用才能发展成疾病。除了遗传成分外，吸烟、维生素D缺乏、某些传染病以及特别是肠道微生物都与MS的发展有关。
先前的研究已经确定了许多区分MS患者和健康人肠道菌群的细菌菌株。然而，这些差异对疾病进程的意义尚不清楚。此外，由于受试者之间的基因差异或不同的饮食习惯，结果往往难以解释。
双胞胎研究减少混淆因素
为了最小化这些混淆因素，来自多个研究机构*的一个团队启动了一项大型合作项目——借助双胞胎。尽管同卵双胞胎几乎具有相同的基因组成，但在某些MS病例中，一个双胞胎可能会患病而另一个则保持无症状——这被称为MS不一致对。
目前大约有100对这样的双胞胎参加了慕尼黑大学医院临床神经免疫学研究所的MS TWIN STUDY，使疾病可以在更可比较的条件下进行研究。除了基因差异极小之外，双胞胎在早期成年之前一直生活在一起，这意味着他们暴露于许多相同的环境因素。
比较肠道菌群
研究人员检查了参加MS TWIN STUDY的81对双胞胎的粪便样本，并在兄弟姐妹之间比较了它们的组成。他们确定了51个在有MS症状和无MS症状的双胞胎之间数量不同的微生物类群。
此外，研究人员在这项研究中更进一步：四对双胞胎还同意通过肠镜从他们的十二指肠取样。据信，微生物与自身免疫细胞之间的致病相互作用就发生在那里。然而，大多数先前的研究仅依赖于粪便样本，这些样本只能提供关于小肠微生物的有限信息。
将小肠样本转移到小鼠模型中
为了测试小肠样本是否含有致病生物，研究人员使用了特殊的转基因小鼠。这些小鼠在无菌条件下可以健康生活，但当接种肠道细菌后，它们可以发展出类似MS的疾病。
作为研究的一部分，小鼠同时接种了有MS和无MS的双胞胎样本。主要观察到接种了MS样本的小鼠出现症状，表明小肠中存在致病微生物。
致病细菌
随后，研究人员检查了患病小鼠的粪便，并鉴定出Lachnospiraceae家族的两个成员（Lachnoclostridium sp. 和 Eisenbergiella tayi）作为潜在的致病因素。由于它们在肠道中的丰度较低，这些细菌以前只在大规模且控制良好的研究中与MS相关联。然而，通过创新的实验策略，研究人员首次能够功能性地表征这些细菌并证明其致病性。
科学家们强调，可能还有其他微生物具有引发MS的潜力。需要进一步的研究来获得更全面的图景，并详细检查目前已确定的两个候选菌的致病性——最初是在疾病的小鼠模型中，然后也涉及结果向人类的转移性。然而，如果只有少数几种微生物能引发疾病，这可能会开辟新的治疗选择。值得注意的是，这项研究表明生活方式习惯在MS的发展中起着重要作用，并提供了新的实验策略来进一步研究其影响。
*这项研究是与马克斯·普朗克生物智能研究所、生物医学中心（LMU慕尼黑）、大学医院（LMU慕尼黑）、韦尔神经科学研究所（加州大学旧金山分校）、神经病理学研究所（明斯特大学医院）和ZIEL - 食品与健康研究所（慕尼黑工业大学）的科学家合作进行的。
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