iMeta(IF=23.7) | 刘双江教授团队发现类风湿关节炎肠道核心微生物组

  类风湿关节炎(RA)是一种与进行性残疾、系统性并发症、早逝和社会经济成本相关的炎症性自身免疫疾病。RA 的病因和预后尚不明确,但宿主的遗传、肠道微生物和环境因素均参与 RA 的发病。
  越来越多的证据支持肠道微生物在 RA 的病因和进程中发挥重要作用。研究表明,肠道微生物及其代谢物和毒力蛋白可以影响宿主免疫反应或者改变关节炎动物模型中的自身免疫,肠道微生物被视为关节炎医疗实践的新靶点。然而,关于肠道微生物与宿主相互作用的因果关系和机制的进一步研究仍需要可培养的微生物资源。
  2024年10月3日,山东大学微生物技术国家重点实验室刘双江教授团队在iMeta (IF=23.7)发表了题为“The Rheumatoid Arthritis Gut Microbial Biobank Reveals Core Microbial Species that Associate and Effect on Host Inflammation and Autoimmune Responses”的文章,研究建立了首个针对RA患者的肠道微生物资源库(RAGMB),RAGMB涵盖280个物种的601个细菌菌株,包括43个新描述的物种。此外,研究还揭示了20种细菌组成的RA核心物种及其对宿主炎症和自身免疫反应的影响,其中有2个最相关的核心物种——Mediterraneibacter tenuisEubacterium rectale 能加重小鼠的炎症反应。这些结果为探索RA的病因和开发新疗法提供了宝贵资源。

 

  在本研究中,通过使用多种培养基、多种样本预处理方法和改良不同的培养条件,研究团队从20名RA患者的粪便样本中获得了3200个微生物分离株。这些分离株被分类为Bacillota、Bacteroidota、Actinomycetota、Pseudomonadota、Synergistota、Verrucomicrobiota Fusobacteriota7个门。经过后续培养,他们成功将代表280个物种的601个菌株保存在RAGMB中,其中包括43个新物种,有35个新物种在RA患者与健康人群之间的分布存在显著差异。宏基因组数据显示,新建立的RAGMB广泛覆盖了RA肠道微生物群中高丰度和低丰度的微生物。并且,与4个已报道的健康人类肠道资源库(hGMB、CGR、BIO-ML和HBC)相比,RAGMB提供了8个属于Synergistota门的菌株,这些菌株代表4个物种,它们首次被储存于人类肠道微生物资源库中。

 

  研究团队将平均相对丰度≥0.2%且平均流行率≥80%的分类群定义为RA核心分类群。通过分析,他们识别出20个核心物种。利用Spearman相关性分析,他们发现Mediterraneibacter tenuis、Phocaeicola vulgatus、Bacteroides ovatusEscherichia coli 与红细胞沉降率(ESR)、C反应蛋白(CRP)、IL-8和TNF-α呈正相关。而大多数核心物种与RA的临床诊断指标呈负相关,特别是Eubacterium rectale 与多个临床指标(包括抗环瓜氨酸肽抗体(anti-CCP)、ESR和细胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6以及抗炎细胞因子IL-10)显示出显著的负相关性。此外,Anaerostipes hadrus、Blautia longa、Faecalibacterium prausnitzii、Fusicatenibacter sacchanivorans、Parabacteroides merdae、Viscimonas butyriproducens 和未培养的Subdoligranulum_sp 等核心物种与ESR、CRP、IL-6或IL-13表现出负相关性。这些结果表明,RA核心肠道微生物组与疾病的临床指标存在着显著相关性,可能在RA的发病机制中起着重要作用。

 

  为了进一步探究核心微生物群对RA的影响,研究团队选出两种与RA患者的炎症和免疫反应密切相关的核心物种——M. tenuisE. rectale,并在小鼠模型中进行了口服灌胃实验。实验结果表明,M. tenuis E. rectale 均加剧了小鼠的结肠炎发展,使促炎信号发生变化,改变了肠道免疫稳态。

 

  总的来说,本研究通过改进培养技术,建立了首个RA患者的肠道微生物资源库(RAGMB),定义了RA肠道核心微生物组,并验证了核心微生物物种对宿主炎症和免疫反应的影响,这些发现为未来关于RA病因的研究提供了多样的肠道微生物资源,并为新型生物医学实践提供了潜在的新靶点。

 

  原文链接:https://doi.org/10.1002/imt2.242

 

 

创建时间:2024-10-22 18:07
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