腸道微生物與白癜風(fēng)發(fā)病相關(guān)性研究

洪文茜 ，張家瑜 ，周紅英 ，房立亞 ，吳一菲

（1.大理大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，云南 大理 671000；2.云南省第一人民醫(yī)院皮膚科，云南 昆明 650031；3.云南中醫(yī)藥大學(xué)，云南 昆明 650500）

白癜風(fēng)的病因尚不清楚，目前主流學(xué)說主要有遺傳理論、自身免疫理論、精神與神經(jīng)化學(xué)理論、黑素細(xì)胞自毀理論和微量元素缺乏理論等。近年來，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為白癜風(fēng)是一種多基因遺傳的自身免疫性疾病，免疫反應(yīng)在白癜風(fēng)的發(fā)病過程中起到一個(gè)至關(guān)重要的作用。其中微生物所介導(dǎo)的免疫反應(yīng)與黑素細(xì)胞的破壞也存在千絲萬縷的聯(lián)系。目前白癜風(fēng)與腸道微生物免疫相關(guān)的前瞻性研究尚在發(fā)展中，本研究就目前研究情況做一個(gè)總結(jié)。

1 腸道微生物的免疫機(jī)制

1.1 腸道微生物簡介 腸道微生物由上億個(gè)共生微生物組成，包括細(xì)菌、病毒、古生菌和真核微生物，其中細(xì)菌占比最大，所以其也被稱作腸道菌群。腸道微生物通過攝取人體營養(yǎng)成分進(jìn)行各種代謝活動，參與機(jī)體的免疫反應(yīng)，維持機(jī)體健康。正常情況下，腸道菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，屬于人體的共生菌，機(jī)體與菌群相互受益，該狀態(tài)叫菌群平衡；當(dāng)在病理?xiàng)l件下，腸道菌群的分布、數(shù)量、種類等均可發(fā)生改變，共生菌與致病菌的比例異常，導(dǎo)致機(jī)體致病，該狀態(tài)叫菌群失調(diào)。近年來，作為全球研究的熱點(diǎn)，腸道菌群可通過多種方式作用于人體，其代謝產(chǎn)物在人體內(nèi)的多種疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著作用[1]。

1.2 腸道微生物的免疫反應(yīng) 腸道內(nèi)的淋巴組織含有人體大量的免疫細(xì)胞，對人體免疫具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，無菌條件下飼養(yǎng)的小鼠，其腸道內(nèi)的淋巴組織免疫細(xì)胞明顯減少，血液中的免疫球蛋白也低。CD4+T細(xì)胞是維持人體適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵。主要分布在腸道固有層的CD4+T細(xì)胞在受到刺激后可分化為 T-helper17（Th17）、T-helper2（Th2）、T-helper1（Th1）和 regulatory T cell（Treg 細(xì)胞）[2]，Th1、Th17主要參加細(xì)胞免疫，有助于細(xì)胞外細(xì)菌和真菌的清除。Th2主要參與體液反應(yīng)，與過敏性疾病有關(guān)。Treg細(xì)胞與免疫耐受的調(diào)節(jié)有關(guān)。當(dāng)腸道菌群數(shù)量減少后，CD4+T細(xì)胞中的Th1和Th17數(shù)量會減少，細(xì)胞因子IL-10、IL-22、IFN-g和IL-17的產(chǎn)量也會減少，而Treg細(xì)胞不會有大的波動。當(dāng)腸道內(nèi)細(xì)菌恢復(fù)后，Treg細(xì)胞、Th1和Th17等的數(shù)量均會增加，細(xì)胞因子的數(shù)量也會相應(yīng)的增加，這說明腸道內(nèi)T細(xì)胞數(shù)量與腸道的菌群密切相關(guān)[3]。Barnes等[4]認(rèn)為CD4+T細(xì)胞（包括Th17、Th1）和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（包括Foxp3+、CD25+、CD3+）在腸道內(nèi)無致病菌存在時(shí)對腸道免疫的穩(wěn)態(tài)發(fā)揮著重要作用。

1.3 腸道菌群可影響腸道外免疫性疾病 1989年，Strachan[5]提出“衛(wèi)生假說”，現(xiàn)代過度清潔的西方生活方式，使嬰兒腸道內(nèi)菌群數(shù)量減少，從而導(dǎo)致免疫功能發(fā)育遲滯，帶來的后果是過敏性疾病發(fā)病率升高。該假說闡明微生物對人體免疫系統(tǒng)的成熟具有益處。腸道菌群影響腸道外疾病的途徑目前尚不明確，可能通過腸道菌群產(chǎn)生的細(xì)胞因子進(jìn)入血液循環(huán)、共有黏膜免疫系統(tǒng)、TLR（Toll樣受體）相關(guān)的信號通路等途徑有關(guān)。

2 白癜風(fēng)的自身免疫與腸道微生物免疫反應(yīng)的聯(lián)系

白癜風(fēng)患者外周血中可發(fā)現(xiàn)大量黑素細(xì)胞活性細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞存在，活動期T淋巴細(xì)胞水平較高，并且在局部皮膚病變中也有浸潤。組織病理學(xué)和免疫組織化學(xué)研究證實(shí)有CD8+T淋巴細(xì)胞浸潤在白癜風(fēng)皮損中[6]。從白癜風(fēng)病灶和非病變皮膚活檢中分離出T細(xì)胞進(jìn)行克隆及分析得出CD4+T和CD8+T細(xì)胞對1型的免疫極化與人白癜風(fēng)中的黑素細(xì)胞損失有關(guān)[7]。Das D等[8]認(rèn)為CD8+T細(xì)胞的浸潤主要是由應(yīng)激角質(zhì)形成細(xì)胞和黑素細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子和趨化因子引起的。并且通過實(shí)驗(yàn)得出NB-UVB通過減少Th17/Th1/Th2和增加Treg細(xì)胞因子介導(dǎo)其作用，抑制CD8+T細(xì)胞的細(xì)胞溶解活性，從而對白癜風(fēng)達(dá)到治療作用，現(xiàn)就腸道微生物CD4+T的相關(guān)分化細(xì)胞與白癜風(fēng)的免疫反應(yīng)相關(guān)聯(lián)系展開討論。

2.1 腸道Treg細(xì)胞與白癜風(fēng)發(fā)病與治療的聯(lián)系 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞是CD4+T淋巴細(xì)胞的一個(gè)亞群，通過積極抑制自身反應(yīng)性T細(xì)胞的活化和擴(kuò)增，在維持體內(nèi)外免疫耐受性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用[9]。Treg細(xì)胞的功能缺陷可能是皮膚逐漸變色的第一個(gè)跡象。研究發(fā)現(xiàn)白癜風(fēng)患者存在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的功能和數(shù)量缺陷，它們無法抑制自體CD8+T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞溶解能力，這可能導(dǎo)致具有抗黑素細(xì)胞活性的CD8+T細(xì)胞水平增加最終導(dǎo)致白癜風(fēng)中CD8+T和CTL的過度活化[10]。Treg的抗原特異性過繼轉(zhuǎn)移和用于誘導(dǎo)Treg細(xì)胞的其他方法似乎在改善自身免疫疾病方面是有效的，可以用作白癜風(fēng)的治療劑。而目前用于預(yù)防和治療異常免疫反應(yīng)的微生物或微生物代謝物的施用正變得越來越重要。微生物免疫調(diào)節(jié)越來越被認(rèn)可的特征是它們誘導(dǎo)Treg細(xì)胞的能力[11]。Treg細(xì)胞恢復(fù)用于預(yù)防和治療異常免疫反應(yīng)的微生物或微生物代謝物的施用正變得越來越重要，Konieczna P等[12]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)嬰兒雙歧桿菌的口服消耗與人外周血中IL-10分泌和FoxP3表達(dá)增強(qiáng)有關(guān)，從而可以推測嬰兒雙歧桿菌對FoxP3+Treg細(xì)胞的誘導(dǎo)可用于治療包括白癜風(fēng)在內(nèi)的自身免疫疾病。Ratajczak W等[13]研究發(fā)現(xiàn)SCFAs，主要是丁酸鹽、丙酸鹽和乙酸鹽，以特定量存在，是腸道微生物與免疫系統(tǒng)之間交流的中介。SCFAs不僅在共生細(xì)菌定殖的腸內(nèi)局部起作用，還影響腸道免疫細(xì)胞，并通過多蛋白炎性體復(fù)合物調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，它可以促進(jìn)T淋巴細(xì)胞向調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）的分化，從而維持腸道免疫的平衡。作為腸道微生物重要免疫細(xì)胞，雖然沒有證據(jù)證明腸道微生物如何影響Treg細(xì)胞的表達(dá)，但這些發(fā)現(xiàn)提示了口服益生菌治療自身免疫性疾病的潛力，因此它們在治療白癜風(fēng)方面具有類似的潛力。目前仍需要進(jìn)一步的動物和人類研究來提供證據(jù)，證明益生菌可以用于治療皮膚色素減退。

2.2 腸道Th17細(xì)胞與白癜風(fēng)發(fā)病與治療的聯(lián)系Th17細(xì)胞是新近發(fā)現(xiàn)的CD4+T輔助性（Th）細(xì)胞亞單位群。Th17細(xì)胞的主要轉(zhuǎn)錄因子為IL-17A、IL-22和IL-21。Behfarjam F等[14]實(shí)驗(yàn)得出：在白癜風(fēng)患者中可以觀察到升高的Th17細(xì)胞頻率（IL-17A和IL-22）。Eby JM等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在白癜風(fēng)小鼠模型中，Th17細(xì)胞的比例增加，IL-17A分泌量增加。Hegazy RA等[16]通過前后對照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過NB-UVB治療后，白癜風(fēng)患者相比對照組白癜風(fēng)患者，IL-17和IL-22顯著下降，而FoxP3顯著增加。這與之前提出的白癜風(fēng)患者中Treg 細(xì)胞的下降與IL-17和IL-22的升高均符合。Tembhre MK等[17]通過研究指出，在NB-UV 治療的患者中，與治療的患者相比，IL-13和IL-17A在未治療的患者中升高。NB-UVB通過減少Th17/Th1/Th2和增加Treg細(xì)胞因子介導(dǎo)其作用，然后可能抑制CD8+T細(xì)胞的細(xì)胞溶解活性。眾所周知，腸道微生物群調(diào)節(jié)特定淋巴細(xì)胞亞群的發(fā)育。腸道微生物群在Th17細(xì)胞的分化中起關(guān)鍵作用[18]。Ivanov II等[19]研究發(fā)現(xiàn)單一共生微生物，分段絲狀細(xì)菌（SFB）定殖小鼠小腸，足以誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-17和IL-22（Th17細(xì)胞）的CD4+T輔助細(xì)胞的出現(xiàn)。即梭菌相關(guān)的分段絲狀細(xì)菌（SFB）促進(jìn)小鼠中Th17細(xì)胞的產(chǎn)生。Atarashi K等[20]從人腸中分離出20株可誘導(dǎo)小鼠和大鼠腸道Th17細(xì)胞的菌株，這20株菌具有相似的EC（微生物粘附腸上皮細(xì)胞）粘附特性，得出微生物粘附的腸上皮細(xì)胞是Th17誘導(dǎo)的關(guān)鍵線索。所以，找到腸道微生物所致免疫反應(yīng)與白癜風(fēng)免疫反應(yīng)的共同點(diǎn)，對闡明白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)制具有重要意義。

目前腸道微生物與白癜風(fēng)的具體發(fā)病機(jī)制的研究鮮少，最近的一項(xiàng)國外研究首次標(biāo)證了白癜風(fēng)患者的皮膚微生物組成，即Ganju P等[21]通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測白癜風(fēng)患者皮損處細(xì)菌的組分，得出甲基桿菌屬于白癜風(fēng)損傷皮膚專屬。通過上面的論述發(fā)現(xiàn)，白癜風(fēng)患者中有Treg細(xì)胞的下降與IL-17和IL-22的升高。目前的證據(jù)支持這樣一種觀點(diǎn)，即構(gòu)成腸道微生物群一部分的微生物種類的變化將影響腸道中Treg細(xì)胞和Th17/Th1/Th2細(xì)胞的平衡，這可能會改變對體外自身免疫性疾病的免疫反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證據(jù)已經(jīng)明確Treg和Th17分泌的細(xì)胞因子將決定和影響體外自身免疫反應(yīng)。腸道中的免疫系統(tǒng)細(xì)胞也可以移動至其他器官來建立或改變自身免疫反應(yīng)。至于更深入的包括Th1/Th2的改變與腸道微生物與白癜風(fēng)的發(fā)病研究，需要進(jìn)一步研究。

白癜風(fēng)是以黑素細(xì)胞丟失和白斑形成為特征的常見色素障礙性皮膚病，腸道微生物病因?qū)W說的提出，補(bǔ)充了上述機(jī)制不能解釋的發(fā)病原因，并探討了常見的腸道微生物失調(diào)與白癜風(fēng)的致病因之間的相關(guān)性，進(jìn)而探討如何矯正腸道微生物的紊亂。① 常規(guī)治療方法：抗生素、益生元、益生素、益生菌聯(lián)合用藥。② 新興治療手段：應(yīng)用特殊飲食療法、微生物混合制劑、糞菌移植（FMT）、靶向殺傷特定致病微生物物種來治療白癜風(fēng)。所以，腸道微生物與白癜風(fēng)發(fā)病相關(guān)性研究可以為白癜風(fēng)的治療提供一種新思路。