失衡的细菌与多发性硬化症相关——这种比例可以预测疾病的严重程度

多发性硬化症是一种由于免疫系统错误地攻击大脑和脊髓而导致的疾病。它影响了美国近一百万人和全球超过280万人。虽然遗传因素在患多发性硬化症的风险中起作用，但饮食、传染病和微生物群落健康等环境因素也是主要贡献者。

环境在决定谁会患上多发性硬化症方面起着关键作用，这一点从双胞胎研究中可以明显看出。在基因完全相同的同卵双胞胎中，如果一个双胞胎患有该病，另一个双胞胎患病的概率约为25%。对于共享50%基因的异卵双胞胎，这一比率降至约2%。

科学家们长期以来一直怀疑微生物群落细菌可能会影响一个人患多发性硬化症的风险。但迄今为止的研究结果并不一致。

为了解决这些不一致性，我和同事们采用了一种称为“床边到实验室再到床边”的方法：从多发性硬化症患者的样本开始，在实验室对这些样本进行实验，然后在患者中验证我们的发现。

在我们新发表的研究中，我们发现微生物群落中两种细菌的比例可以预测多发性硬化症患者的病情严重程度，突显了微生物组和微生物群落健康在这种疾病中的重要性。

首先，我们分析了多发性硬化症患者的化学和细菌微生物群落组成，确认他们有微生物群落炎症，并且其微生物群落细菌类型与没有多发性硬化症的人不同。具体来说，我们发现一组名为 Blautia 的细菌在多发性硬化症患者中更为常见，而 Prevotella 这种通常与健康微生物群落相关的细菌则较少。

在另一项小鼠实验中，我们观察到两种微生物群落细菌 Bifidobacterium 和 Akkermansia 之间的平衡对于区分患有多发性硬化症样疾病的小鼠至关重要。具有多发性硬化症样症状的小鼠粪便或微生物群落内膜中 Akkermansia 水平升高，而 Bifidobacterium 水平降低。

为了进一步探讨这一点，我们用抗生素清除了小鼠的所有微生物群落细菌。然后，我们分别给予它们 Blautia（在多发性硬化症患者中较高）、 Prevotella（在健康患者中更常见）或对照细菌 Phocaeicola（在有和没有多发性硬化症的患者中都存在）。我们发现，带有 Blautia 的小鼠出现了更多的微生物群落炎症和更严重的多发性硬化症样症状。

甚至在症状出现之前，这些小鼠就已经表现出低水平的 Bifidobacterium 和高水平的 Akkermansia。这表明这两种细菌之间的失衡不仅可能是疾病的标志，还可能预测疾病的严重程度。

接着，我们检查了这种失衡是否也出现在人类身上。我们测量了爱荷华州多发性硬化症患者以及来自美国、拉丁美洲和欧洲的一项研究参与者的 Bifidobacterium adolescentis 和 Akkermansia muciniphila 的比例。

我们的发现是一致的：多发性硬化症患者的 Bifidobacterium 与 Akkermansia 的比例较低。这种失衡不仅与患有多发性硬化症有关，还与更严重的残疾相关，使其成为比任何单一类型的细菌更强的疾病严重程度预测指标。

其中一个最有趣的发现是，通常有益的细菌在多发性硬化症中可能会变得有害。 Akkermansia 通常被认为是一种有益的细菌，但在多发性硬化症患者中却变得有问题。

一项先前的小鼠研究表明了类似的模式：病情严重的小鼠 Bifidobacterium 与 Akkermansia 的比例较低。在这项研究中，喂食富含植物雌激素（结构上类似于人类雌激素，需要通过细菌分解才能产生有益的健康效应）的小鼠比那些没有摄入植物雌激素的小鼠发展出较轻的疾病。我们之前已经表明，多发性硬化症患者缺乏能够代谢植物雌激素的微生物群落细菌。

尽管 Bifidobacterium 与 Akkermansia 比例与多发性硬化症之间的确切机制尚不清楚，但研究人员有一个理论。这两种类型的细菌都会消耗保护微生物群落内膜的黏蛋白。然而， Bifidobacterium 既消耗又产生黏蛋白，而 Akkermansia 只消耗它。当 Bifidobacterium 水平下降时，例如在炎症期间， Akkermansia 会过度消耗黏蛋白并削弱微生物群落内膜。这个过程可能会引发更多的炎症，并可能促进多发性硬化症的进展。

我们的发现表明， Bifidobacterium 与 Akkermansia 的比例可能是多发性硬化症严重程度的关键标志，这有助于改善诊断和治疗。这也突显了失去有益微生物群落细菌如何使其他微生物群落细菌变得有害，尽管尚不清楚改变某些微生物的水平是否会影响多发性硬化症。

虽然更多的研究可以帮助澄清微生物群落微生物组与多发性硬化症之间的联系，但这些发现为理解和治疗这种疾病提供了一个有希望的新方向。

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