发达国家炎症性肠病(IBD)的发病率明显高于发展中国家,这可能与接触寄生虫的机会减少有关?那么寄生虫感染是如何影响 IBD 的发病的呢?近来发表在 Science 上发表的一篇实验研究引起广泛关注。该文章验证了寄生虫感染可通过增加肠道有益菌来抑制肠道中炎症相关细菌的定植,从而改善 IBD 易感小鼠的肠道病变。
下面让我们来看看 Lain Dickson 如何在 Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 杂志上评论寄生虫感染和肠道炎症性疾病的关系的。
目前已有相关证据证实了微生物在 IBD 发病机制中的重要性。宿主和特定微生物物种间因其抵御环境危害的特性而形成了特定的共生关系,例如,特定的菌群可抵抗艰难梭状芽胞杆菌导致的抗菌药物相关性腹泻,而肠道有益菌群的减少也可能是导致慢性炎症性疾病发生的原因。但目前寄生虫和肠道菌群间的相互关系,以及减少接触肠道寄生虫的影响等问题尚未得到阐明。
来自纽约大学医学院的 Ken Cadwell 研究团队既往研究发现 Nod2 基因缺陷可导致多种小肠病变,包括克罗恩病(CD),主要是由于肠道内杯状细胞的异常导致黏液层受损,使其易受到普通拟杆菌(B. Vulgatus)的持续侵袭。所以该作者考虑 Nod2 突变小鼠可作为研究寄生虫感染和 CD 发病的良好动物模型。
研究分别使用鼠鞭虫(T. muris)和多形螺旋线虫(H.polygyrus)感染 Nod2 基因敲除小鼠,通过组织病理学分析发现,两种寄生虫感染可通过免疫应答增加肠道黏液分泌,有效改善肠道病变。
粪便样本的分析也发现寄生虫感染可增加肠道内梭菌目的数量,从而直接抑制普通拟杆菌及其他拟杆菌所致的肠道炎症。黏蛋白是肠道粘液的重要组成,在体外实验中,往培养基中增加黏蛋白,可加快厌氧环境中梭状芽胞杆菌菌株的生长,所以杯状细胞分泌的黏液可改变肠道环境,有利于梭菌目的生长,从而抑制炎症相关细菌的定植。
同时,研究者分析了马来西亚当地寄生虫感染人群的肠道菌群,发现寄生虫感染人群中的有益菌与 Nod2 突变小鼠中的菌群相似。
研究者也分析了该研究的局限性,实验主要分析了肠道中的梭菌目和拟杆菌目。但拟杆菌目仅仅是 Nod2 缺陷宿主的致病因素,许多 CD 患者并未有 NOD2 的变体,因此寄生虫感染对其无效。可能寄生虫感染只对有 NOD2 变体或有促炎拟杆菌定植的患者有效。
以上研究得出,寄生虫感染可通过免疫反应重新调整肠道菌群而发挥保护作用。而我们所关心的是,寄生虫相关的治疗手段可否运用于临床?
Cadwell 教授指出可以从免疫反应或肠道微生物着手治疗,可避免使用活体寄生虫。同时,可进一步开展梭菌目保护作用机制的研究,从而筛选出能更有效地抑制肠道炎症的菌株。
从寄生虫和肠道菌群的研究中得到的启发是,充分了解基因和环境因素对炎症相关性疾病的作用,有助于制定个体化治疗策略。