肠道微生物与白癜风发病相关性研究

洪文茜 ，张家瑜 ，周红英 ，房立亚 ，吴一菲

（1.大理大学临床医学院，云南 大理 671000；2.云南省第一人民医院皮肤科，云南 昆明 650031；3.云南中医药大学，云南 昆明 650500）

白癜风的病因尚不清楚，目前主流学说主要有遗传理论、自身免疫理论、精神与神经化学理论、黑素细胞自毁理论和微量元素缺乏理论等。近年来，多数学者认为白癜风是一种多基因遗传的自身免疫性疾病，免疫反应在白癜风的发病过程中起到一个至关重要的作用。其中微生物所介导的免疫反应与黑素细胞的破坏也存在千丝万缕的联系。目前白癜风与肠道微生物免疫相关的前瞻性研究尚在发展中，本研究就目前研究情况做一个总结。

1 肠道微生物的免疫机制

1.1 肠道微生物简介 肠道微生物由上亿个共生微生物组成，包括细菌、病毒、古生菌和真核微生物，其中细菌占比最大，所以其也被称作肠道菌群。肠道微生物通过摄取人体营养成分进行各种代谢活动，参与机体的免疫反应，维持机体健康。正常情况下，肠道菌群结构稳定，属于人体的共生菌，机体与菌群相互受益，该状态叫菌群平衡；当在病理条件下，肠道菌群的分布、数量、种类等均可发生改变，共生菌与致病菌的比例异常，导致机体致病，该状态叫菌群失调。近年来，作为全球研究的热点，肠道菌群可通过多种方式作用于人体，其代谢产物在人体内的多种疾病的发生、发展中发挥着作用[1]。

1.2 肠道微生物的免疫反应 肠道内的淋巴组织含有人体大量的免疫细胞，对人体免疫具有重要意义。研究发现，无菌条件下饲养的小鼠，其肠道内的淋巴组织免疫细胞明显减少，血液中的免疫球蛋白也低。CD4+T细胞是维持人体适应性免疫系统的关键。主要分布在肠道固有层的CD4+T细胞在受到刺激后可分化为 T-helper17（Th17）、T-helper2（Th2）、T-helper1（Th1）和 regulatory T cell（Treg 细胞）[2]，Th1、Th17主要参加细胞免疫，有助于细胞外细菌和真菌的清除。Th2主要参与体液反应，与过敏性疾病有关。Treg细胞与免疫耐受的调节有关。当肠道菌群数量减少后，CD4+T细胞中的Th1和Th17数量会减少，细胞因子IL-10、IL-22、IFN-g和IL-17的产量也会减少，而Treg细胞不会有大的波动。当肠道内细菌恢复后，Treg细胞、Th1和Th17等的数量均会增加，细胞因子的数量也会相应的增加，这说明肠道内T细胞数量与肠道的菌群密切相关[3]。Barnes等[4]认为CD4+T细胞（包括Th17、Th1）和调节性T细胞（包括Foxp3+、CD25+、CD3+）在肠道内无致病菌存在时对肠道免疫的稳态发挥着重要作用。

1.3 肠道菌群可影响肠道外免疫性疾病 1989年，Strachan[5]提出“卫生假说”，现代过度清洁的西方生活方式，使婴儿肠道内菌群数量减少，从而导致免疫功能发育迟滞，带来的后果是过敏性疾病发病率升高。该假说阐明微生物对人体免疫系统的成熟具有益处。肠道菌群影响肠道外疾病的途径目前尚不明确，可能通过肠道菌群产生的细胞因子进入血液循环、共有黏膜免疫系统、TLR（Toll样受体）相关的信号通路等途径有关。

2 白癜风的自身免疫与肠道微生物免疫反应的联系

白癜风患者外周血中可发现大量黑素细胞活性细胞毒T淋巴细胞存在，活动期T淋巴细胞水平较高，并且在局部皮肤病变中也有浸润。组织病理学和免疫组织化学研究证实有CD8+T淋巴细胞浸润在白癜风皮损中[6]。从白癜风病灶和非病变皮肤活检中分离出T细胞进行克隆及分析得出CD4+T和CD8+T细胞对1型的免疫极化与人白癜风中的黑素细胞损失有关[7]。Das D等[8]认为CD8+T细胞的浸润主要是由应激角质形成细胞和黑素细胞分泌的细胞因子和趋化因子引起的。并且通过实验得出NB-UVB通过减少Th17/Th1/Th2和增加Treg细胞因子介导其作用，抑制CD8+T细胞的细胞溶解活性，从而对白癜风达到治疗作用，现就肠道微生物CD4+T的相关分化细胞与白癜风的免疫反应相关联系展开讨论。

2.1 肠道Treg细胞与白癜风发病与治疗的联系 调节性T细胞是CD4+T淋巴细胞的一个亚群，通过积极抑制自身反应性T细胞的活化和扩增，在维持体内外免疫耐受性方面发挥着关键作用[9]。Treg细胞的功能缺陷可能是皮肤逐渐变色的第一个迹象。研究发现白癜风患者存在调节性T细胞的功能和数量缺陷，它们无法抑制自体CD8+T细胞的增殖和细胞溶解能力，这可能导致具有抗黑素细胞活性的CD8+T细胞水平增加最终导致白癜风中CD8+T和CTL的过度活化[10]。Treg的抗原特异性过继转移和用于诱导Treg细胞的其他方法似乎在改善自身免疫疾病方面是有效的，可以用作白癜风的治疗剂。而目前用于预防和治疗异常免疫反应的微生物或微生物代谢物的施用正变得越来越重要。微生物免疫调节越来越被认可的特征是它们诱导Treg细胞的能力[11]。Treg细胞恢复用于预防和治疗异常免疫反应的微生物或微生物代谢物的施用正变得越来越重要，Konieczna P等[12]通过实验证实婴儿双歧杆菌的口服消耗与人外周血中IL-10分泌和FoxP3表达增强有关，从而可以推测婴儿双歧杆菌对FoxP3+Treg细胞的诱导可用于治疗包括白癜风在内的自身免疫疾病。Ratajczak W等[13]研究发现SCFAs，主要是丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐，以特定量存在，是肠道微生物与免疫系统之间交流的中介。SCFAs不仅在共生细菌定殖的肠内局部起作用，还影响肠道免疫细胞，并通过多蛋白炎性体复合物调节免疫应答，它可以促进T淋巴细胞向调节性T细胞（Treg）的分化，从而维持肠道免疫的平衡。作为肠道微生物重要免疫细胞，虽然没有证据证明肠道微生物如何影响Treg细胞的表达，但这些发现提示了口服益生菌治疗自身免疫性疾病的潜力，因此它们在治疗白癜风方面具有类似的潜力。目前仍需要进一步的动物和人类研究来提供证据，证明益生菌可以用于治疗皮肤色素减退。

2.2 肠道Th17细胞与白癜风发病与治疗的联系Th17细胞是新近发现的CD4+T辅助性（Th）细胞亚单位群。Th17细胞的主要转录因子为IL-17A、IL-22和IL-21。Behfarjam F等[14]实验得出：在白癜风患者中可以观察到升高的Th17细胞频率（IL-17A和IL-22）。Eby JM等[15]研究发现，在白癜风小鼠模型中，Th17细胞的比例增加，IL-17A分泌量增加。Hegazy RA等[16]通过前后对照实验发现：经过NB-UVB治疗后，白癜风患者相比对照组白癜风患者，IL-17和IL-22显着下降，而FoxP3显着增加。这与之前提出的白癜风患者中Treg 细胞的下降与IL-17和IL-22的升高均符合。Tembhre MK等[17]通过研究指出，在NB-UV 治疗的患者中，与治疗的患者相比，IL-13和IL-17A在未治疗的患者中升高。NB-UVB通过减少Th17/Th1/Th2和增加Treg细胞因子介导其作用，然后可能抑制CD8+T细胞的细胞溶解活性。众所周知，肠道微生物群调节特定淋巴细胞亚群的发育。肠道微生物群在Th17细胞的分化中起关键作用[18]。Ivanov II等[19]研究发现单一共生微生物，分段丝状细菌（SFB）定殖小鼠小肠，足以诱导产生IL-17和IL-22（Th17细胞）的CD4+T辅助细胞的出现。即梭菌相关的分段丝状细菌（SFB）促进小鼠中Th17细胞的产生。Atarashi K等[20]从人肠中分离出20株可诱导小鼠和大鼠肠道Th17细胞的菌株，这20株菌具有相似的EC（微生物粘附肠上皮细胞）粘附特性，得出微生物粘附的肠上皮细胞是Th17诱导的关键线索。所以，找到肠道微生物所致免疫反应与白癜风免疫反应的共同点，对阐明白癜风的发病机制具有重要意义。

目前肠道微生物与白癜风的具体发病机制的研究鲜少，最近的一项国外研究首次标证了白癜风患者的皮肤微生物组成，即Ganju P等[21]通过设计实验检测白癜风患者皮损处细菌的组分，得出甲基杆菌属于白癜风损伤皮肤专属。通过上面的论述发现，白癜风患者中有Treg细胞的下降与IL-17和IL-22的升高。目前的证据支持这样一种观点，即构成肠道微生物群一部分的微生物种类的变化将影响肠道中Treg细胞和Th17/Th1/Th2细胞的平衡，这可能会改变对体外自身免疫性疾病的免疫反应。实验证据已经明确Treg和Th17分泌的细胞因子将决定和影响体外自身免疫反应。肠道中的免疫系统细胞也可以移动至其他器官来建立或改变自身免疫反应。至于更深入的包括Th1/Th2的改变与肠道微生物与白癜风的发病研究，需要进一步研究。

白癜风是以黑素细胞丢失和白斑形成为特征的常见色素障碍性皮肤病，肠道微生物病因学说的提出，补充了上述机制不能解释的发病原因，并探讨了常见的肠道微生物失调与白癜风的致病因之间的相关性，进而探讨如何矫正肠道微生物的紊乱。① 常规治疗方法：抗生素、益生元、益生素、益生菌联合用药。② 新兴治疗手段：应用特殊饮食疗法、微生物混合制剂、粪菌移植（FMT）、靶向杀伤特定致病微生物物种来治疗白癜风。所以，肠道微生物与白癜风发病相关性研究可以为白癜风的治疗提供一种新思路。