背景 

类风湿关节炎（RA）是一种病因未明的慢性、以炎性滑膜炎为主的系统性疾病。据统计，这种炎症性疾病的全球患病率约为1%^[1]。肠道微生物在人类的健康和疾病中发挥着重要的作用，越来越多的研究表明，肠道菌群失调与RA的发病机制密切相关^[2]。因此，对肠道菌群进行调控，可为RA提供新的治疗途径。

摘要 

采用SPINeasy™ DNA Kit For Feces（MP Bio，116531050）提取RA患者和健康个体的粪便基因组DNA，通过16S rDNA细菌基因测序和鸟枪宏基因组学分析了微生物谱。通过胶原蛋白诱导关节炎小鼠（CIA）和TNF-α转基因小鼠，探究肠道共生菌-狄氏副拟杆菌（Parabacteroides distasonis, P. distasonis）在RA中的作用。同时还研究了P. distasonis衍生的代谢物对CD4+ T细胞分化和巨噬细胞极化的影响。

结果发现，在新发RA患者和有病史的RA患者中P. distasonis的相对丰度下降，并且这种降低与疾病活动评分-28(DAS28)呈负相关。通过口服活性P. distasonis(LPD)治疗关节炎小鼠显著改善了RA的发病机制。LPD衍生的石胆酸 (LCA)、脱氧胆酸 (DCA)、异石胆酸 (isoLCA)和3-氧代石胆酸 (3-oxoLCA）在治疗RA方面具有相似且协同的作用。除了直接抑制Th17细胞的分化外，3-oxoLCA和isoLCA被鉴定为TGR5激动剂，可促进M2巨噬细胞极化。胆盐水解酶的特异性合成抑制通过减少这四种胆汁酸的产生来减弱LPD的抗关节炎作用。天然产物人参皂苷Rg2通过促进P. distasonis的生长发挥抗RA作用。综上所述，P. distasonis和人参皂苷Rg2可能是治疗RA的益生菌和益生元制剂。

  01类风湿关节炎患者肠道菌群分析

为了确定肠道微生物组改变与RA发病机制之间的关系，通过16S rDNA细菌基因测序和鸟枪宏基因组学分析了类风湿关节炎患者肠道菌群。结果显示，RA患者与健康受试者在微生物的门和属水平上存在显著差异。Parabacteroides的相对丰度与疾病活动评分-28(DAS28)呈负相关。鸟枪宏基因组学结果显示在Parabacteroides属下发现了19个差异种，P. distasonis的相对丰度在RA患者粪便样本中减少了2.17倍。此外，qPCR结果显示，新发RA患者和有疾病史的RA患者中P. distasonis丰度显著降低。RA患者P. distasonis的相对丰度与DAS28呈负相关。因此，P. distasonis失调可能与RA的病理密切相关。

   02 P.disasonis可减轻两种RA模型的炎症性关节炎严重程度

从临床评分、发病率和后爪肿等方面来看，口服活的LPD可减轻CIA小鼠的RA症状。同时，如micro-CT和组织病理学数据所示，LPD改善了CIA小鼠关节中观察到的滑膜细胞增殖、滑膜细胞侵蚀、血管翳形成、炎性浸润和骨侵蚀等症状。此外，LPD在TNF-α转基因小鼠中也显示出类似的抗关节炎保护作用。

   03 LPD可预防CIA小鼠肠道渗漏和代谢性内毒素血症

与健康对照相比，CIA小鼠和RA受试者的血清LPS水平上调。口服LPD后CIA小鼠的LPS水平几乎恢复正常。结肠组织染色显示LPD能够维持肠道上皮屏障功能，且紧密连接分子(ZO-1和occludin)的上调有关。

免疫组化结果显示，RA小鼠occludin和ZO-1的上皮表达被抑制，但LPD可使其恢复。

 

  04筛选通过促进P. distasonis生长改善RA的调节剂

结果表明，人参皂苷Rg2对P. distasonis生长的促进作用最强。口服Rg2可恢复CIA小鼠和TNF-α转基因小鼠粪便样本中P. disasonis的积累。Rg2可改善CIA小鼠和TNF-α转基因小鼠的病理指标。

因此，作为一种益生元制剂，Rg2通过促进P. distasonis的生长在关节炎小鼠中发挥治疗作用。

注：更多实验结果可扫描文末二维码见原文章及补充材料。

讨论 肠道微生物组在类风湿关节炎的发生和发展中逐渐成为一个重要的研究方向。研究表明，肠道菌群组成的变化与类风湿关节炎的病理生理学息息相关^[3]。因此，补充益生菌或抑制致病性肠道细菌可能是风湿性关节炎的替代治疗方法，可补充现有的治疗方案。实验结果表明P. disasonis可能是一种治疗类风湿关节炎的益生菌。此外，天然产物Rg2通过促进P. distasonis的生长，显示出良好的预防RA发展的能力。揭示了P. distasonis作为候选益生菌、人参皂苷Rg2等作为益生元治疗RA的潜力和作用机制，为RA的肠道微生态精准治疗和中医药干预提供了新的思路与方法。

 

  

参考文献

[1] Cross M, Smith E, Hoy D, et al. The global burden of rheumatoid arthritis: estimates from the global burden of disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 2014;73(7):1316-1322.
[2] McLean MH, Dieguez D Jr, Miller LM, Young HA. Does the microbiota play a role in the pathogenesis of autoimmune diseases?. Gut. 2015;64(2):332-341.[3] Scher JU, Sczesnak A, Longman RS, et al. Expansion of intestinal Prevotella copri correlates with enhanced susceptibility to arthritis. Elife. 2013;2:e01202.