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3.1 全身免疫系統(tǒng)過度活躍 Keir 等[8]發(fā)現(xiàn),抑制程序性死亡受體PD-1具有維持免疫球蛋白 A 的質(zhì)量和控制腸道菌群構(gòu)成的作用。如果這種受體缺失將導(dǎo)致腸道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境紊亂,進(jìn)而導(dǎo)致全身免疫系統(tǒng)過度活躍。PD-1受體起到抑制免疫系統(tǒng)的功能,其受體缺失,免疫系統(tǒng)會出現(xiàn)過激反應(yīng),最終導(dǎo)致自體免疫疾病,如糖尿病、自身免疫性腦脊髓炎、淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒感染、HIV 感染等。受此影響,腸道菌群的構(gòu)成亦會發(fā)生明顯變化,主要益生菌如雙歧桿菌減少到可檢測下限,而通常情況下數(shù)量較少的有害腸桿菌屬細(xì)菌數(shù)量卻增加至原有的400 倍左右。另有實(shí)驗(yàn)表明,PD-1 受體缺失實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子的輔助性 T 細(xì)胞的數(shù)量增加到原來的4倍,通常只存在于腸道內(nèi)的腸道細(xì)菌抗體在血液中也被檢測出來。由此,研究人員得出以下結(jié)論: 腸道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境紊亂可導(dǎo)致全身免疫系統(tǒng)過度活躍,進(jìn)而有可能出現(xiàn)自體免疫性疾病等病態(tài)改變。
3.2 肥胖 肥胖是一種全身低度炎癥性疾病。目前,研究者普遍認(rèn)為腸道菌群在能量代謝過程中起重要調(diào)節(jié)作用,肥胖癥與腸道菌群失調(diào)關(guān)系密切[9]。腸道菌群既可以通過代謝某些難以消化的食物成分,提高機(jī)體攝取能量的能力從而引起肥胖,也可通過改變影響機(jī)體的全身低度炎癥參與肥胖。
Shen 等[10]采用454 高通量測序平臺對胖瘦不同的個體的腸道微生物進(jìn)行了研究,結(jié)果表明肥胖與腸道門級微生物的變化相關(guān),胖人與瘦人相比,微生物多樣性明顯降低,擬桿菌門所占比例較低、而放線菌門所占比例較高。諸多實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,腸道菌群在促進(jìn)宿主脂肪合成、積累方面可能起著非常重要的作用。另外,短鏈脂肪酸( SCFA)是人結(jié)腸細(xì)菌發(fā)酵的主要產(chǎn)物,腸道菌群通過產(chǎn)生SCFA,為機(jī)體提供能量,也可促進(jìn)脂肪的合成及存儲; 同時,SCFA也是一種重要的信號分子,通過免疫和神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制調(diào)節(jié)宿主食物( 能量) 攝入和代謝[11]。比利時學(xué)者 Cani[12]通過研究提出了基于腸道菌群誘導(dǎo)作用的“代謝性內(nèi)毒素血癥”假說,用以解釋肥胖癥患者體內(nèi)長期低水平全身性炎癥反應(yīng)狀態(tài):飲食誘導(dǎo)腸道菌群改變,機(jī)會致病菌數(shù)量增加,腸屏障保護(hù)菌數(shù)量下降,導(dǎo)致腸道通透性增強(qiáng),入血內(nèi)毒素量增加,引發(fā)慢性炎癥反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生肥胖等代謝失調(diào)。
3.3 2 型糖尿病 2 型糖尿病是一種以肥胖誘導(dǎo)的胰島素抵抗為基礎(chǔ)的代謝性疾病。近來的研究顯示,人體腸道微生物組與肥胖的發(fā)生發(fā)展、心血管疾病和代謝綜合征(如2型糖尿病) 有著密切的聯(lián)系。黃旭東等[13]通過對30例2型糖尿病患者糞便的研究發(fā)現(xiàn):該類患者腸桿菌科的數(shù)量明顯增加,而雙歧桿菌和擬桿菌的數(shù)量顯著下降;這種現(xiàn)象同樣出現(xiàn)在空腹血糖大于11.1 mmoL /L 的患者中,且變化較空腹血糖小于9.0 mmoL /L 的人群更加顯著。這充分證明了2 型糖尿病與腸道菌群失調(diào)有著緊密的聯(lián)系,并與血糖水平呈現(xiàn)一定相關(guān)性。韋婷等[14]的研究顯示,Leper 突變的 2 型糖尿病模型會導(dǎo)致腸道菌群的改變,并且證實(shí)了乳桿菌屬和糖尿病的血糖變化呈負(fù)相關(guān)。Vrieze 等[15]也報道了糖尿病患者腸道雙歧桿菌數(shù)量降低,糖耐量受損、糖誘發(fā)胰島素的分泌不足,增加毒素血癥的發(fā)生率。若腸道菌群長期處于失衡狀態(tài),長期高脂肪、低膳食纖維導(dǎo)致腸道內(nèi)病原菌數(shù)量增加,相應(yīng)的病菌抗原亦增加,有益菌數(shù)量減少,取而代之的是有害菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素破壞腸道黏膜,使得腸道通透性增加,內(nèi)毒素入血; 免疫系統(tǒng)因感染而分泌炎癥因子,最終炎癥因子會散布全身,導(dǎo)致慢性病,加速衰老等,這也符合 Cani 提出的“代謝性內(nèi)毒素血癥”假說[12]。
3.4 腸癌 具核梭桿菌是一種革蘭陰性口腔共生菌,是牙周炎主要致病菌。在口腔乃至全身感染性疾病中檢出率極高,與臨床厭氧菌感染關(guān)系密切。加拿大學(xué)者 Holtmeier 等[16]通過定量 PCR 對比分析腫瘤組織和相鄰正常組織中具核梭桿菌片段的富集程度,結(jié)果表明結(jié)直腸癌組織中具核梭桿菌表達(dá)水平顯著提高,并與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。結(jié)直腸癌中具核梭桿菌的富集,提示這些微生物可能參與了腫瘤的發(fā)生。最近,美國凱斯西保留地大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院教授韓亦蘋領(lǐng)導(dǎo)的研究小組證實(shí)了具核梭桿菌是大腸癌的病原菌,它通過一種叫做 FadA 的黏附因子侵入人類大腸癌細(xì)胞,進(jìn)而" 打開" 腫瘤生長基因,刺激這些細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)并促進(jìn)腫瘤形成。這一成果不僅將有助于開發(fā)早期診斷、預(yù)防與治療大腸癌的方法,也表明注意保持口腔衛(wèi)生的重要性。另一項(xiàng)由美國達(dá)納-法伯癌癥研究所開展的研究則通過小鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí),具核梭桿菌能加速癌細(xì)胞聚集,促進(jìn)腫瘤形成,導(dǎo)致大腸癌。
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