痛风跟肠道菌群有什么关系?

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痛风跟肠道菌群有什么关系?


4.20-世界痛风日,关爱痛风人群健康!

痛风是一种嘌呤代谢紊乱疾病,其特征在于血清尿酸(UA)升高以及关节内和周围的尿酸盐沉积。UA的排泄在减轻疼痛中起重要作用。健康的人会通过肾脏和肠道排泄UA。由于UA排泄,肠中的代谢物可能会改变。肠道菌群可以参与嘌呤和UA的代谢,例如大肠杆菌,乳杆菌和假单胞菌。通过检测的肠道菌群代谢物可诊断是否患有痛风。

邵铁娟等人采用微生物组和代谢组学分析来探索痛风患者的粪便特征。通过1H NMR光谱和Illumina Miseq测序分析了52名男性个体(26名健康对照者和26名痛风患者)的粪便样本,发现与健康对照组相比,痛风患者的丙氨酸,甘氨酸,牛磺酸,琥珀酸盐,乙酸盐,α-葡萄糖,β-葡萄糖和α-木糖的浓度明显较高,而缬氨酸,天冬酰胺,天门冬氨酸,瓜氨酸,苯丙氨酸和α-酮异己酸的浓度明显较低;痛风患者的肠道菌群随着几种机会病原体的富集而改变。据报道,痛风中大多数改变的肠道细菌在其他自身免疫性疾病中表现出上调。同时,痛风的代谢产物改变可能涉及炎症,嘌呤代谢和UA排泄障碍。粪便微生物组和代谢组中痛风的特征可能表明痛风发展的潜在因素。

郭壮,张家超等研究发现痛风患者的肠道菌群在健康和机体结构方面均与健康个体高度不同。研究人员通过16S rRNA基因焦磷酸测序确定研究对象的肠道菌群的分类结构,并通过宏基因组shotgun方法测序确定相应微生物组的功能谱。结果发现,痛风患者和健康个体的肠道菌群分类和功能特征差异明显。

痛风跟肠道菌群有什么关系?


(A)痛风患者,健康(对照组)和验证组的尿酸值。(B)基于所有参与者加权UniFrac指标的主成分(PCoA)得分图。每个点代表一个参与者的肠道菌群的组成。

研究人员构建了基于肠道菌群差异的菌群模型,并显示肠道菌群可以88.9%的准确度诊断痛风,比单纯凭借血尿酸进行诊断的精准性更高。研究还发现在痛风患者体内的嘌呤代谢和丁酸生物合成紊乱,具体来说 痛风患者由嘌呤降解为尿酸的通路增强,但是分解尿酸的通路减弱,导致体内血尿酸水平升高,进一步导致痛风。

探索与痛风病相关的微生物,发现痛风患者肠道菌群中富含粪拟杆菌(Bacteroides caccae)和木糖降解拟杆菌(Bacteroides xylanisolvens)这两种菌,而缺失普拉梭菌(F. prausnitzii)和假链双歧杆菌(Bidobacterium pseudocatenulatum)。

普拉梭菌属厚壁菌门, 是人类肠道菌群中重要的厌氧菌, 其减少会导致肠道黏膜屏障作用和抗炎功能等减弱. 研究发现在炎症性肠病、肠易激综合征、克罗恩病等以腹泻为临床表现的肠道疾病中, 患者的普拉梭菌数量较健康人群明显降低. 目前研究发现普拉梭菌对肠黏膜屏障的保护和抗炎具有重要意义. 肠道紧密连接蛋白(tight junction, TJ)是构成肠道黏膜机械屏障的重要结构之一, 普拉梭菌能上调TJ蛋白有效修复肠道黏膜. 普拉梭菌还能直接抑制Th17细胞的产生, 从而直接抑制Th17/IL-17通路, 产生抗炎作用. 丁酸盐作为普拉梭菌的产物之一, 既可以为肠上皮细胞提供能量, 增加紧密蛋白的合成增强肠道黏膜的保护作用,也可以通过分泌15 kD蛋白等方式抑制NF-kB的降解减轻肠道炎症反应. 深入探索普拉梭菌通过何种机制维护肠道正常机能防治腹泻, 能为腹泻的诊疗提供思路, 推进相关药物的研发.

双歧杆菌是一种重要的肠道有益微生物。双歧杆菌作为一种生理性有益菌,对人体健康具有生物屏障、营养作用、抗肿瘤作用、免疫增强作用、改善胃肠道功能、抗衰老等多种重要的生理功能。

吴国军等人发现由全谷物,中药和益生元(WTP饮食)组成的饮食,不仅显著改变了肠道菌群,而且改善了遗传性肥胖Prader-Willi综合征患儿的生物临床参数和炎症状况。饮食干预后,一种特殊的有益细菌假双歧杆菌显著富集,与其他潜在有害物种呈负相关,与宿主临床参数的改善呈正相关。

参考文献

1、Shao T, Shao L, Li H, Xie Z, He Z and Wen C (2017) Combined Signature of the Fecal Microbiome and Metabolome in Patients with Gout. Front. Microbiol. 8:268. doi: 10.3389/fmicb.2017.00268

2、Guo, Z. et al. Intestinal Microbiota Distinguish Gout Patients from Healthy Humans.Sci. Rep. 6, 20602; doi: 10.1038/srep20602 (2016)

3、 Quévrain E, Maubert MA, Michon C, Chain F, Marquant R,Tailhades J, Miquel S, Carlier L, Bermúdez-Humarán LG,Pigneur B, Lequin O, Kharrat P, Thomas G, Rainteau D,Aubry C, Breyner N, Afonso C, Lavielle S, Grill JP, ChassaingG, Chatel JM, Trugnan G, Xavier R, Langella P, Sokol H,Seksik P. Identification of an anti-inflammatory protein from Faecalibacterium prausnitzii, a commensal bacterium deficient in Crohn’s disease. Gut 2016; 65: 415-425 [PMID:26045134 DOI:
10.1136/gutjnl-2014-307649]

4、 Zhang M, Qiu X, Zhang H, Yang X, Hong N, Yang Y, Chen H,Yu C. Faecalibacterium prausnitzii inhibits interleukin-17 to ameliorate colorectal colitis in rats. PLoS One 2014; 9: e109146 [PMID: 25275569 DOI:
10.1371/journal.pone.0109146]

5、徐营, 李霞, 杨利国. 双歧杆菌的生物学特性及对人体的生理功能[J]. 微生物学通报, 2001, 28(6):94-96.

6、 Chenhong Zhang, et al. Dietary Modulation of Gut Microbiota Contributes to Alleviation of Both Genetic and Simple Obesity in Children. EBioMedicine.2015 Aug; 2(8): 968–984.Published online 2015 Jul 10. doi:
10.1016/j.ebiom.2015.07.007



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