医学界早已公认,吸烟对人类健康构成严重威胁。吸烟能显著增加个体罹患癌症、心血管疾病和呼吸系统疾病的风险,每年导致全球七百万人死亡。然而,矛盾的是,吸烟对溃疡性结肠炎患者却有益处——这种炎症性肠病源于免疫系统错误攻击健康肠道组织,引发腹痛、腹泻、体重减轻和疲劳等慢性症状。但吸烟能降低症状发作的强度和频率。
日本理化学研究所肠道免疫学家大野博史(Hiroshi Ohno)表示:“吸烟当然有害健康,但对于溃疡性结肠炎,吸烟却能改善疾病状态,这一直是个谜。”
四十多年间,科学家和临床医生观察到,吸烟者比从未吸烟者患溃疡性结肠炎的概率更低。更值得注意的是,患病后戒烟者往往病情恶化。相比之下,吸烟却会加重另一种炎症性肠病——克罗恩病。
卡尔加里大学研究炎症性肠病全球流行病学的胃肠病学家吉尔·卡普兰(Gil Kaplan)指出:“与溃疡性结肠炎患者交谈时,常听说他们在数月或一年前戒烟,随后症状发作。我们一直无法解释原因。”
在新研究中,大野博史及其团队揭示了部分机制。通过分析炎症性肠病患者的肠道微生物组,团队发现吸烟产生的代谢物促使口腔微生物组中的特定细菌(如链球菌)在肠道定植。这些“入侵者”触发免疫反应,既能抑制溃疡性结肠炎,又会加剧克罗恩病。这项发表在《肠道》(Gut)杂志上的发现,有望催生基于代谢物的疗法,减轻患者炎症并减少对吸烟的依赖。
未参与该研究的卡普兰评价道:“我们一直知道微生物组在吸烟者、非吸烟者和戒烟者间存在差异,但这项研究通过系列实验精妙阐释了机制,堪称首创。”
炎症性肠病的重要诱因之一是肠道菌群组成及其代谢物的改变。考虑到吸烟及戒烟可能导致这种变化,大野团队推测,吸烟可能通过肠道微生物组对克罗恩病和溃疡性结肠炎产生差异化影响。
为验证理论,研究人员招募了两类患者:从未吸烟者、已戒烟者和当前吸烟者。通过结肠镜采集样本,分析与结肠内壁紧密相关的肠道黏膜微生物组。结果发现,吸烟的溃疡性结肠炎和克罗恩病患者肠道中,链球菌等口腔细菌大量定植;而戒烟者未出现此变化。
卡普兰表示:“这令人惊讶。我未曾意识到吸烟者体内口腔细菌竟会促进定植于结肠。”
为探究这些“意外来客”如何改变肠道,团队检测了患者粪便中的细菌代谢物。相比戒烟者,吸烟的溃疡性结肠炎患者粪便中短链脂肪酸(如乙酸和丁酸)含量更高;克罗恩病患者也呈现类似趋势。此外,溃疡性结肠炎吸烟患者的粪便样本中,对苯二酚和邻苯二酚等芳香族化合物含量显著增加。
鉴于对苯二酚在香烟烟雾中浓度极高,科学家推测其可能帮助链球菌定植结肠。给小鼠施用该化合物后,其肠道黏膜中链球菌丰度增加。进一步实验显示,用缓症链球菌(Streptococcus mitis)接种小鼠后,溃疡性结肠炎模型炎症减轻,而克罗恩病模型炎症加剧,完美复现了吸烟效果。
为理解差异机制,团队研究了这些细菌对炎症性肠病小鼠模型免疫系统的影响。缓症链球菌定植后,在两类模型中均触发辅助性T细胞1型(Th1)的产生。这类细胞已知会引发克罗恩病,解释了吸烟为何加重其症状。而溃疡性结肠炎由辅助性T细胞2型(Th2)导致,口腔细菌诱导的免疫反应恰好抑制了该细胞。
卡普兰认为,这些发现为开发溃疡性结肠炎新疗法奠定基础,从促进有益化合物分泌的饮食干预,到构建治疗性微生物组,均可帮助患者安全戒烟。
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