第二临床医学院李小峰课题组揭示了类风湿关节炎患者肠道微生物群的改变及其与外周血淋巴细胞亚群和细胞因子的相关性
类风湿性关节炎(RA)是一种系统性自身免疫性疾病,其特征是慢性免疫反应导致滑膜关节炎症及关节软骨和骨的破坏。其发病机制包括遗传、感染和环境因素。越来越多的证据表明,肠道微生物群是RA发生发展过程中不可或缺的环境因素,在人体防御系统中起着关键作用。免疫反应的异常发生与紊乱的肠道微生物群密切相关。且肠道微生物群的失调通过扰乱辅助性T细胞1(Th1)、Th2、Th17和调节性T细胞(Treg)等淋巴细胞亚群的平衡,触发多种类型的自身免疫性疾病。第二临床医学院李小峰课题组对类风湿关节炎患者肠道微生物群的改变及其与外周血淋巴细胞亚群和细胞因子的相关性进行了研究。
本研究收集了205例RA患者和199例健康对照(HCs)的粪便样本,并对粪便样本进行细菌DNA提取及16S核糖体RNA基因测序。并检测受试者外周血T辅助细胞1(Th1)、Th2、Th17和调节性T(Treg)细胞水平及血清细胞因子白细胞介素2(IL-2)、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和干扰素-γ(INF-γ)水平。通过生物信息学等手段探讨肠道菌群的差异菌与淋巴细胞亚群及血清细胞因子的关系。
研究表明RA患者肠道微生物群的多样性和相对丰度与健康对照组相比明显减少(图1)。RA患者变形菌门的相对丰度高于HCs,而厚壁菌门的相对丰度少于HCs。且在属水平,RA患者毛螺旋菌(Lachnospiracea_incertae_sedis)、普雷沃氏菌(Prevotella)、梭状芽孢杆菌_XlVa(Clostridium_XlVa)等数十种细菌的相对丰度下降(图2)。与HCs相比,RA患者瘤胃球菌2(Ruminoccus2)的相对丰度增加,且与Treg细胞的绝对计数呈负相关。RA患者Cloacibacillus菌的相对丰度增加,与Th17细胞的绝对计数呈正相关(图3)。RA患者Blautia菌和Clostridium_XVIII菌的相对丰度减少,Blautia菌与IL-6呈负相关,Clostridium_XVIII菌与IL-10呈正相关(图4)。
研究证实RA患者肠道菌群的丰富度和多样性受损,可能通过淋巴细胞亚群和细胞因子调节免疫系统参与RA的发病。
图1 α多样性分析表明健康对照组和RA组之间存在显著差异(***P<0.001, **P<0.01)
图2 健康对照组和RA患者在门(a)、属(b)水平上的微生物群组成
图3 属水平不同肠道微生物与CD4+T淋巴细胞亚群之间的相关性(**P<0.01,*P<0.05)
图4 属水平不同肠道微生物和细胞因子之间的相关性(**P<0.01,*P<0.05)