肠道微生态与干燥综合征相关性研究进展

李金徽，李文倩，樊家梅，陈婷，解友邦

1青海大学研究生院，西宁810007；2青海省人民医院风湿血液科

干燥综合征（SS）是一种炎症细胞浸润外分泌腺和腺外上皮组织的常见自身免疫性疾病，主要症状表现为口干和眼干，随着淋巴细胞对涎腺和泪腺的浸润，患者口干及眼干症状会日益加重，其临床症状也可来源于淋巴细胞浸犯如肾脏、肺、胃、胰腺等器官。SS是涉及遗传、环境、激素等多因素的良性疾病，预后较好，经治疗后大多可以控制并达到缓解。SS的发病机制主要与浆细胞样树突状细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞等炎症细胞有关。微生物对外分泌腺体的感染导致浆细胞样树突状细胞升高1型干扰素（IFN），并导致腺上皮细胞凋亡，使自身抗原暴露于自身抗体，随后触发自身免疫［1］；T淋巴细胞和B淋巴细胞的活化可激活适应性免疫，导致相关抗体及记忆淋巴细胞生成，促使炎症细胞浸润腺体，而炎症细胞分泌的促炎症细胞因子又会进一步导致腺体组织损伤［2］。近年来，关于人体微生物影响自身免疫性疾病的研究越来越多。人体微生态系统是由100万亿个细菌、真菌、病毒和原生动物组成，占据口腔、胃肠道、皮肤、泌尿道等不同部位，其中以肠道微生态系统最为重要且最为复杂。肠道微生态包括1 000余种肠道细菌，肠道菌群分为有益菌、有害菌和中间菌三种，在种群、数量以及功能上保持动态平衡，并通过能量提取、代谢调节、抵御致病菌、产生维生素以及调节免疫系统等生物过程调节人体的生理与病理过程。自身免疫性疾病打破了这一平衡关系，导致其组成或功能改变［3］；而微生物在失调环境下形成适应性的免疫反应和自身免疫［4］，并导致感染性疾病的发生，这可能是肠道微生态失调引发自身免疫性疾病的原因之一。SS作为一种常见的自身免疫性疾病，患者存在肠道微生态失调，并与SS的严重程度相关［5］，提示肠道微生态失调可能在SS发病机制中起重要作用。现就肠道微生态与SS关系研究的最新进展综述如下。

1 不同肠道细菌对SS的影响

大量研究表明，肠道微生态失调在SS患者中普遍存在。ARGYROPOULOU等［6］报道，SS患者的肠道致病菌增加，而共生菌数量减少。DE PAIVA等［7］报道，SS患者肠道菌群中类杆菌、副杆菌、粪杆菌和普雷沃特菌数量减少，而假丁酯、大肠杆菌、志贺菌、布氏杆菌和链球菌数量增加。VAN DER MEULEN等［8］研究发现，SS患者肠道菌群中的厚壁菌门与拟杆菌门比例低于正常人群，并且SS患者肠道微生物群落组成的多样性较正常人群低。以上研究表明，SS患者存在肠道微生态失调。

MOON等［9］报道，干眼严重程度与各种肠道细菌成分密切相关，其中双歧杆菌门水平降低可造成眼泪分泌量低、泪膜破裂时间短、角膜染色评分高，提示严重眼表疾病；拟杆菌门和放线菌门水平降低也与干眼症状有关；在单因素线性回归分析中，普氏菌对泪液分泌和泪膜稳定性均有显著影响，放线菌也会影响泪膜破裂时间；调整年龄、性别和分组后，多元线性回归分析显示普氏菌对泪液分泌有显著影响。MACHIEL等［10］发现，梭状芽胞杆菌和链球菌可影响调节性T细胞（Treg）分化，脆弱类杆菌属可能通过Toll样受体2影响Th1/Th2比值，从而在一定程度上影响人体免疫功能。既往研究提示，SS患者肠道微生态失调与SS患者的临床表现、严重程度有关，并影响不同的免疫细胞，肠道微生物的差异可能作为指导免疫抑制剂使用的依据之一。

Th17在肠道中起着肠道屏障防御和修复的作用，但其也可能引发炎症疾病或自身免疫疾病。TAN等［11］通过观察无菌小鼠的肠道微生物评估免疫指标，发现分节丝杆菌通过黏附肠道上皮细胞来动员不同的细胞和转录程序来诱导Th17反应。大肠杆菌诱导产生Th1/Th17相关的促炎细胞因子并破坏肠道屏障，同时也有可能导致外分泌腺的腺泡细胞破坏［12］，而SS正是外分泌腺和腺外上皮组织被炎症细胞浸润破坏导致的一种免疫疾病。

丁酸盐是为结肠上皮细胞提供能量从而维持肠道屏障功能的重要代谢物，并具有一定的抗炎作用。丁酸盐及短链脂肪酸的普氏菌属、另枝菌属、丁酸单胞菌属的减少，会减弱调节性T淋巴细胞分化的能力和促炎细胞因子的表达能力［13］。这表明SS的发病可能与丁酸盐相关的免疫失调和破坏肠道屏障功能有关。

2 肠道微生态失调与SS的关系

肠道微生态失调与特定疾病的发展、临床表现、诊断、治疗有着因果关系。目前的研究仅证实了肠道菌群中某些菌群数量的变化或肠道微生态多样性的变化，且与SS患者局部及全身炎症反应存在联系，但对其具体机制以及SS与肠道微生态改变的发生顺序并未阐明。肠道屏障与肠道微生物群和免疫系统细胞之间相互影响，肠道微生物群与肠道黏膜免疫系统长期接触，经过各种相互作用，可导致局部炎症和肠道屏障的紊乱。肠道微生态存在大量信号通路，这些信号通路可能影响SS患者的免疫系统，一旦肠道微生态平衡被打破，就会对局部黏膜的免疫细胞以及全身免疫系统产生实质的影响，形成肠道微生态与患者免疫系统相互交叉调节的反馈通路［14］。

2.1 肠道微生态与肠道局部黏膜免疫肠道黏膜免疫系统由淋巴组织、黏膜的固有层以及肠上皮中富含的淋巴细胞、树突状细胞、浆细胞和巨噬细胞等组成。肠道黏膜免疫系统的作用是通过有效区分致病抗原和无害抗原来避免宿主受到致病抗原的侵袭，如果肠道黏膜免疫缺陷将会导致慢性炎症和自身免疫性疾病的发生。

在生理情况下，肠道黏膜始终处于多种食源性抗原和共生菌的暴露中，肠道微生物与人体免疫系统形成共生关系。肠道微生物在调节宿主免疫方面具有重要作用，同时宿主免疫系统也确保微生物组成的平衡，控制细菌过度生长，并通过肠黏膜屏障对致病菌或微生物的入侵做出反应。OLÁH等［15］提出，肠道菌群失调破坏了肠道黏膜及细胞间的蛋白并暴露相关抗原，引起T细胞过度活化及促炎症树突状细胞的产生，从而导致肠道局部黏膜的免疫反应。

肠上皮细胞（IECs）和底层免疫细胞是维持肠道耐受与炎症之间平衡的主要因素，IECs的代谢变化可能导致某些自身免疫性疾病的发生。IECs表达趋化因子和趋化因子受体的多样性，这些受体与配体相互作用，不仅能够介导免疫细胞的浸润和活化，而且可启动IECs的存活级联反应。而肠道菌群多样性的减少可能有助于破坏肠黏膜屏障的病原菌生长，并刺激IECs、肠固有层和肠系膜淋巴结中的常驻炎症细胞产生炎症介质。特定的细菌物种也会直接影响免疫系统的发育和分化，肠内节丝状菌附着于IECs，同时通过IL-23、IL-22和血清淀粉样蛋白A来诱导淋巴滤泡的形成，激活幼稚T淋巴细胞和B淋巴细胞成为效应T淋巴细胞和IgA，并促进肠道Th17的反应［16-17］。REKSTEN等［18］报道，原发性干燥综合征（pSS）患者血清IL-17水平与抗Ro/SSA和抗La/SSB自身抗体水平呈正相关。Th17细胞及其标志性细胞因子IL-17存在于pSS患者的唾液腺病变中，同时在外周血中升高。由于肠道微生态的失调，引起局部黏膜反应，最终导致Th17细胞进入循环，并到达外分泌腺，引起SS患者口干、眼干等症状，这是一个可靠的假设。但目前SS患者外周血及唾液腺中的Th17细胞是否源自于肠道以及肠道黏膜免疫触发远端自身免疫的过程尚未得到证实。

黏膜中的T淋巴细胞和B淋巴细胞也同样受微生物群位置特异性和功能的影响，通过抑制对抗原的反应和增强肠黏膜屏障功能完整性来维持免疫稳态。在细菌与黏膜免疫系统接触后，通过相互作用引起肠道微生态失调，导致局部炎症和肠道屏障破坏。并且，随着自身抗体生成增加，可能导致全身循环中的促炎症细胞因子增加，出现关节炎症、唾液腺浸润等远距离影响。有实验将无病小鼠的粪便微生物群移植到SS小鼠肠道中，结果显示SS小鼠病情好转，致病性CD4+IFN-γ+T淋巴细胞减少［19-20］。这间接证明了肠道的局部黏膜免疫与SS相关。Treg具有抑制Th细胞活性及B淋巴细胞功能的作用，而Treg在数量和功能上的变化可能影响SS疾病进展。有研究对pSS患者的Treg功能进行检测，发现Treg抑制能力的降低也在pSS疾病发展中起作用［21］。肠道微生物群对维持黏膜表面Treg与Th17的免疫反应平衡具有重要作用，并作为系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、SS等自身免疫性疾病的触发因素［22］。肠道微生物群的失调导致局部黏膜免疫可能与自身抗体的异常生成或Treg与Th17细胞失衡有关，这也可能是SS发病或疾病进展的原因之一。

2.2 肠道微生态与SS的全身免疫SS患者外分泌腺受损主要是由免疫系统所导致。组织病理学研究显示，泪腺和唾液腺导管周围局灶浸润的单核细胞主要由CD4+T淋巴细胞和B淋巴细胞组成，其中CD4+T淋巴细胞在轻度病变患者的导管周围浸润中占主导地位［23］。T滤泡辅助细胞（TFH）是CD4+T淋巴细胞的一个子集，它能促进IgA的选择，与肠道中的微生物群有关。TFH细胞高表达可抑制受体程序性细胞死亡蛋白1（PD1）。细菌群落和IgA的生成受PD1信号调节，PD1缺乏可导致标记有IgA的粪便细菌数量降低，并导致肠道双歧杆菌数量降低和肠杆菌科数量增加［24］。而SS患者肠道微生态的部分改变正是双歧杆菌减少以及肠杆菌科增加，且与SS患者的眼干程度相关。

肠道慢性炎症作为导致肠道微生物群免疫和代谢稳态失调的一种情况，可能会引起过敏、哮喘、自身免疫性疾病、肥胖和代谢絮乱、认知和精神健康障碍等各种疾病。病原微生物可提供能引起与自身抗原交叉反应的配体，而分子拟态作为一种可能的自身免疫机制可以解释微生物与SS的联系，微生物群可能以不同方式影响自身免疫与自身免疫性疾病的发展。在肠道微生态失衡的情况下，机体的免疫系统会对肠道细菌做出免疫反应，并对与自身相似的抗原结构进行攻击，从而诱发自身免疫疾病或导致自身免疫疾病病情加重［25］。共生体的直接作用包括通过对自身抗原具有交叉反应的非选择性T淋巴细胞受体，将已建立的分子拟态作为潜在的免疫配体。此外，许多先天免疫传感器被微生物成分的病原相关分子模式激活，肠道微生物的代谢产物可能是该过程的一部分［26］。YANAGISAWA等［12］报道，反复注射重组外膜蛋白A可引起唾液腺的单核细胞炎症，以及抗SS相关抗原SSA/Ro和SSB/La的自身抗体升高，推测大肠杆菌外膜蛋白的慢性刺激可能触发肠外腺体的炎症细胞浸润和自身抗体的产生。沙门氏菌外膜蛋白A诱导小鼠树突状细胞上MHCⅡ类刺激分子的表达，并使幼稚CD4+T淋巴细胞向Th1和Th17方向分化［27］。

目前，已有实验通过分子拟态机制发现SLE患者的肠道菌群具有促炎和致自身免疫亢进的特征性改变［28］。动物实验表明，调节肠道微生态对系统性红斑狼疮小鼠的自身免疫是有益的［29］。而在自身免疫病理学中，SS和系统性红斑狼疮具有自身抗原序列的相似性以及在肠道菌群中均有厚壁菌属与拟杆菌属比例降低［30］。干扰素α、Th17与Treg失衡和自体反应性B淋巴细胞均为在系统性红斑狼疮和SS中引起炎症常见的关键致病因素，这可能部分解释了肠道微生态的失调与SS的联系，也为探索肠道菌群与SS的关系提供了线索。

综上所述，SS患者肠道微生态发生改变，但目前仍未证实SS与肠道微生态的直接联系。有研究表明，肠道微生态失调是特定疾病发展的重要因素，并影响药物的治疗效果。另有研究显示，SS患者肠道菌群结构的丰富度和多样性低于健康人；经治疗后病情好转，肠道微生态的丰富度和多样性可接近健康人水平［31］。但性别、饮食习惯、吸烟、接种疫苗、感染、年龄、压力等多种因素都会对肠道微生物群的数量、组成和多样性产生影响。因此SS患者肠道微生态的失调是SS疾病的直接原因抑或微生物群落的变化是宿主免疫系统、饮食或代谢变化的结果尚不清楚。如果肠道微生态对SS发挥重要作用，不仅能够解释SS的发病机制，还可能在未来对SS的防控提供新的策略，调控肠道菌群可能成为SS辅助治疗的有效方法。