研究人员发现了一种肠道基因相互作用,这种作用可能引发结肠的过度免疫反应——为溃疡性结肠炎的疼痛和出血症状提供了潜在解释,并阐明了为何患者病情表现存在显著差异。该研究成果发表于《科学免疫学》期刊。
根据2023年医疗索赔数据,美国有超过120万人受溃疡性结肠炎影响。作为炎症性肠病(IBD)的主要类型,该病与克罗恩病同属具有反复发作、长期不适和疗效不稳定特征的免疫系统疾病。
"这项研究证明,肠道炎症并非单纯由微生物失衡或遗传因素导致,而是两者的相互作用。"研究共同资深作者、大阪大学免疫学副教授Hisako Kayama指出。
研究发现,关键蛋白STING在识别细菌和病毒DNA并启动免疫应答中发挥核心作用。正常情况下,OTUD3基因作为生物刹车,帮助控制这种反应。但携带特定OTUD3基因变异的人群,其免疫系统可能将无害细菌误认为威胁。大阪大学免疫学教授、共同作者Dr. Kiyoshi Takeda解释:"STING在对抗细菌感染中至关重要,但过度激活会导致炎症。"
实验显示,当将溃疡性结肠炎患者的粪便移植到具有人类相似遗传易感性的实验小鼠体内时,相较于正常基因小鼠,这些易感小鼠表现出更严重的结肠炎症状。研究共分析了124名受试者(包括65名结肠炎患者、59名结直肠癌患者及12名健康对照者)的组织和肠道菌群。
致病关键物质是cGAMP分子,这种由特定肠道细菌产生的信使分子在健康小鼠中会被OTUD3分解,从而避免免疫过度反应。但在缺乏功能性OTUD3基因的小鼠中,cGAMP积累导致STING通路过激活,最终引发炎症。研究团队指出,该基因变异在人群中广泛存在:欧洲人53%、美国人52%、日本人16%均携带此变异,但并非所有携带者都会发病,这印证了基因与微生物互作的致病机制。
加州大学洛杉矶分校胃肠病学专家Dr. Jonathan Jacobs评价:"这项研究首次明确展示了基因变异与微生物信号共同导致炎症的机制,为精准医学发展提供了重要方向。"研究显示,针对STING通路的靶向治疗可能为携带该基因变异的患者带来新希望,但需谨慎调控以避免免疫抑制副作用。替代方案如调控cGAMP产生菌群,可在维持全身抗感染能力的同时减轻肠道炎症。
克罗恩病与结肠炎基金会志愿者Anderson Hauptli分享了患者困境:"很多患者的药物效果维持期从几个月到几年不等,随后就失效需要更换疗法。"尽管他本人患有克罗恩病,但这项发现仍让他看到曙光:"即便无法立即治愈,能明确致病机制本身就意味着重要进展。"
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