调节肠道菌群疗法在类风湿关节炎中的研究进展*

曹金镇，刘秋红

1 南京中医药大学 江苏南京 210029

2 南京中医药大学附属苏州市中医医院 江苏苏州 215000

类风湿关节炎是一种严重的慢性自身免疫性疾病，全球成人的发病率约为1%，中国的平均发病率约为0.2%～0.4%，总发病数超过400万，残疾率为50.3%[1]，严重影响人们的工作与生活，其特征是关节、软骨和骨的滑膜组织的炎症改变，较少发生在关节外部位。遗传，吸烟和环境因素如妊娠、饮食、肥胖等会增加RA发病的风险。但RA的具体病因尚未明确。

成人肠道中的细菌数量约为1014个，1000种，生物量约为2kg[2]，主要包括厚壁菌门和拟杆菌门，其次是放线菌门、变形菌门以及梭杆菌门等[3]，根据对人体作用方式不同，可大致分为有益菌，有害菌和条件致病菌[4]。肠道菌群与人体共生共存，直接参与人体的营养吸收、脂肪代谢、能量供应、免疫调节等多方面生物活动。

近年来许多学者开始关注肠道菌群与RA的发病关系，证实了肠道菌群的改变和条件致病菌的定植增加了RA患者的发病风险。Lederberg，J等[5]首次提出了微生物群的概念，并暗示了微生物与健康和疾病有关的可能性。Alpizar-Rodriguez，D等[6]通过对比83名处于临床前RA患者与其对应的50名一级亲属的肠菌中发现，临床前RA患者的肠道中普氏菌属更加丰富，且经治疗后普氏菌数量明显下降。研究发现无菌SKG小鼠（一种自身免疫性关节炎的遗传模型）移植了富含普氏菌的RA患者的粪便样品，暴露于真菌颗粒酵母聚糖后，其肠道Th17细胞数量增加，并发展为严重关节炎[7]。另有研究发现，与健康对照组相比，普氏菌出现在RA患者的滑膜组织中，并可引发相应的抗体反应[8]。此外，有学者研究表明RA患者乳酸菌的比例减少，而肠球菌、梭状芽孢杆菌和大肠杆菌的丰度随着条件致病菌的增加而显著增加[9]。

基于肠道菌群的RA发病机制

1 肠道菌群对Th17细胞与Treg细胞的调节作用

肠道菌群对Th17细胞与Treg细胞的平衡起着重要的调节作用。Th17细胞分泌的细胞因子IL-17在RA的发病中起着重要作用[10]；Treg细胞分泌的IL-10和TGF-β1能控制RA的病情进展[11]。一些治疗RA的方法可能会抑制Th17细胞的分化，同时促进Treg的生成，从而恢复Th17/Treg细胞比例的平衡。有学者研究发现从RA患者中分离到的唾液乳杆菌UCC118和植物乳杆菌WCFS1能明显减轻CIA（胶原诱导的关节炎）小鼠的关节炎，减少Th17细胞，增加Treg细胞，并能显著提高CIA小鼠抗炎因子IL-10的水平[12]。丁酸盐是一种功能性短链脂肪酸（SCFA），由厌氧肠道菌群产生，研究表明丁酸盐给药能抑制CIA小鼠模型关节炎，抑制炎性细胞因子的表达。这种调节可能是通过介导CD4+T细胞向Treg细胞分化，从而产生抗炎细胞因子IL-10，从而影响Th17细胞的功能[13]。

2 肠道菌群对肠道黏膜通透性的影响

肠道菌群失调可增加肠道黏膜通透性，引起条件致病菌易位，导致自身免疫性炎症，从而增加RA的患病风险。研究表明，产气菌（Collinsella）可通过降低紧密结合蛋白ZO-1、occludin的表达，同时增加CACO-2中趋化因子IL-1LA、CXCL1、CXCL5和NFκB1的表达，导致HLA-DQ8小鼠肠道黏膜的通透性增加，引起关节炎症状的加重[14]。

3 肠道菌群对性激素的影响

RA患者女性多于男性，可能与肠道菌群对性激素的调节有关。雌二醇具有剂量依赖性，一般来说，低剂量能刺激促炎因子的产生，如肿瘤坏死因子（TNF）或白细胞介素（IL-） 1β。当雌激素剂量升高时，如怀孕期间，可通过抑制促炎因子的信号，诱导抗炎因子的表达（Th2表型转移），以及激活调节性T细胞（Tregs），分别产生抗炎效应[15]。孕酮可通过诱导Treg生成、抑制Th17分化，降低妊娠期RA的严重程度[16]。睾酮可能对自身抗体的产生，关节炎和肺部疾病有保护作用[17]。研究表明，梭状菌可编码羟化类固醇脱氢酶及某些有催化糖皮质激素转化为雄激素相关的酶，影响性激素的代谢及活性，从而发挥免疫调节作用[18]。

调节肠道菌群治疗RA

RA的传统治疗药物非甾体抗炎药，抗风湿药以及糖皮质激素，这些都能很好地缓解疾病的进展。随着人类科学研究的不断深入，以及对肠道菌群的深刻理解，以调节肠道菌群为方向治疗RA可能会成为下一个突破点。

1 饮食干预

饮食成分在改善肠道菌群中具有很大作用，因此在许多人类疾病（包括RA）的潜在预防，管理和治疗中具有至关重要的作用[19]。长期的素食饮食与能够产生丁酸盐的肠道细菌的丰度有关[20]，一项针对RA患者的饮食研究表明，短期高纤维营养干预可增加抗炎性SCFA并减少促关节炎细胞因子，并可引起肠道微生物组成的持久变化[21]。持续食用红肉会增加系统TMAO（三甲胺N-氧化物）水平，而TMAO水平与RA并发心血管疾病相关，因此大量摄入肉类和加工肉类产品会增加RA的风险[22]。

2 益生菌

通过服用益生菌调节肠道菌群已成为预防和治疗RA的潜在方法。益生菌可通过改变肠道菌群组成及其代谢产物，调节机体能量代谢、减轻慢性炎性、增强肠道屏障以及提高肠道菌群自身免疫力，从而达到改善RA症状的目的。粮农组织/世卫组织将益生菌定义为：给予足够数量能对宿主健康有益的活性微生物[23]。用干酪乳杆菌（L. casei，ATCC334）治疗AA（佐剂性关节炎）大鼠可以抑制关节肿胀，降低关节炎评分，改善骨破坏，使某些乳酸杆菌菌株恢复正常，并降低促炎细胞因子IFN-γ，TNF-α，IL-1β，IL-17和IL-6 的表达[24]。一项荟萃分析研究表明益生菌的使用与CRP的降低和DAS-28评分的显著改善相关[25]。在一项RCT研究中，除了常规的抗风湿药之外，与安慰剂相比，30名患者接受了益生菌联合治疗（包含三种可行菌株的胶囊：嗜酸乳杆菌，干酪乳杆菌和两岐双歧杆菌），补充八周的益生菌改善了患者DAS28评分（-0.3（SD）0.4 v -0.1（0.4）；P = 0.01），并降低了血清超敏C反应蛋白浓度（-6.66（2.56）v -3.07（5.53）mg / mL；P<0.001）[26]。

3 粪菌移植

粪菌移植（FMT）是一种将健康者的粪便细菌移植到患者肠道，并能改善患者肠道菌群组成，从而达到治疗疾病的方法。如今，粪菌移植已逐步应用到一些慢性病和肠外疾病（包括自闭症，抑郁症，癫痫病和代谢综合征）的治疗中[27]。关于RA的粪菌移植病例鲜有报道。近期有学者报道[28]：一例来自8岁健康女孩的粪菌经处理后移植到一位有RA病史5年的20岁女性患者肠道内，供者在过去1个月内未服用抗生素或益生菌，该患者RF、HAQ-DI、DAS28在粪菌移植后的第42天及78天出现明显的下降。这表明FMT对RA有一定治疗效果，但由于此类病例较少，将FMT推广运用到RA的治疗前仍需要高质量、前瞻性、随机性、大量样本对照试验。

4 中医中药

中医理论强调“整体观”，认为人与自然是一个整体，而肠道菌群与人体共生共存，因此人与肠菌也是一个整体。中医理论强调“阴阳平衡”，认为阴阳失衡是疾病的诱因，而人体的肠道菌群分为有益菌、有害菌和条件致病菌，那么肠菌失调也会导致疾病的发生；同时，有益菌相当于人体的“正气”，有害菌相当于“邪气”，《黄帝内经》有云：“正气存内，邪不可干”，若有益菌的数量多于有害菌就会维持在健康状态，若有害菌数量多于有益菌则会导致疾病的发生，这为以调节肠道菌群为方向运用中医中药治疗RA奠定了理论基础。

中药方剂可通过改变肠道菌群的种类，增加有益菌的丰度，减少有害菌的数量维持肠道菌群的平衡，缓解病情进展。有研究表明，针对CIA大鼠粪便中肠菌种类及血清和粪便中的代谢物的变化，运用祖师麻片剂治疗后可还原包括L-异亮氨酸，L-天冬氨酸，丙酮酸，胆汁酸，次黄嘌呤等大多数这些代谢物，以及包括红蝽杆菌科，拟杆菌科和卟啉单胞菌科等多数菌群[29]。清络通痹汤（QLT）可增加佐剂性关节炎（AA）大鼠的肠菌（毛螺菌科，优杆菌科和明串珠菌科）数量，并能显着降低与葡萄球菌和Candidatus_Saccharimonas的丰度呈负相关的滑膜组织中的钙黏蛋白-11、IL-17α、TLR2、TLR4的数量[30]。历节胶囊可以增加CIA小鼠肠道菌群的多样性，提高菌群的均匀性，并且具有抑制小鼠肠道链球菌属生长，支持双歧杆菌属生长的显著作用，从而缓解小鼠关节炎并控制疾病的进程[31]。清热活血方可使以乳杆菌为主要失调菌群的CIA大鼠模型的肠道菌群丰度增加，种类增多，菌群种属失衡状态趋向正常大鼠肠道菌群，从而调节Th/Treg之间的平衡，抑制CIA大鼠关节炎症进展[32]。姬森国[33]等采用补肾祛风湿法用尪痹片对照甲氨蝶呤观察治疗后RA患者肠道菌群变化，结果表明治疗3个月后，尪痹片组的肠道菌群均匀度为（0.99±0.06）E，丰富度为（22.68±3.08）S，均高于甲氨蝶呤组的（0.90±0.05）E、（19.36±2.16）S，差异有统计学意义（P<0.05）。表明尪痹片能恢复RA患者肠道菌群多样性，减轻患者症状。

展 望

以上研究均从不同角度证明了肠道菌群与RA的病理生理联系，但是关于RA不同发展阶段肠道菌群的变化，以及肠道菌群的变化是RA相关炎症的原因还是结果这些相关问题仍未有明确的解答，仍需要进一步地深入研究。肠—关节轴是对基于肠道菌群治疗RA的有力概括，目前研究已取得一定疗效，但仍多集中在动物实验阶段，临床研究相对较少，且关于中医中药的研究更是少之又少，仍需要大规模临床数据支持。粪菌移植作为新兴的治疗手段已有相关报道，但目前技术尚未成熟，同样缺乏大规模研究。随着基因检测及生物技术的不断突破，随着药物研发手段的进步，以调节肠道菌群为目标治疗RA可能会成为新的有效的方法。