腸道菌群在免疫性血小板減少癥中的研究進(jìn)展

趙麗東（Zhao Li-dong），王剛（Wang Gang），楊林花（Yang Lin-hua）

（山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院血液科，太原 030001

免疫性血小板減少癥（immune thrombocytopenia，ITP）是一種獲得性自身免疫性出血性疾病，以皮膚黏膜出血、血小板計數(shù)減少為主要表現(xiàn)，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，主要與體液免疫或細(xì)胞免疫異常及免疫耐受相關(guān)。近年來對腸道菌群的研究越來越多，腸道菌群在人體免疫方面起非常重要的作用，能夠調(diào)控機(jī)體免疫功能，許多研究表明腸道菌群失調(diào)可能與ITP的發(fā)生、發(fā)展具有相關(guān)性。

1 腸道菌群的概述

胃腸道是人體最大的免疫器官，許多淋巴細(xì)胞與免疫因子聚集于此，在機(jī)體免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用［1］。正常人體胃腸道內(nèi)大約有40 萬億個微生物（即腸道菌群），其與免疫系統(tǒng)密切相關(guān)，與宿主存在著共生關(guān)系［2］。研究表明人體腸道內(nèi)的菌落數(shù)目龐大，腸道微生物群對維持機(jī)體功能至關(guān)重要，包括生理、代謝、免疫以及對健康-疾病過程的調(diào)節(jié)［3-4］。通過個體的適應(yīng)，菌群、宿主與環(huán)境之間始終處于一個動態(tài)平衡，形成互相依存的生物體。

研究表明在出生一年內(nèi)腸道菌群的穩(wěn)態(tài)逐漸建立，腸道內(nèi)分泌型免疫球蛋白 A （ Secreted immunoglobulin A，sIgA）水平與糞便中雙歧桿菌種類相關(guān)，且在腸道定植時間越早，就越早在外周循環(huán)中檢測到分泌型IgA 的細(xì)胞，同時存在數(shù)量上的相關(guān)性［5-6］。固有淋巴細(xì)胞廣泛存在于黏膜組織中，能夠分泌IgA 抗體，因此在體液免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要的作用，而腸黏膜上皮作為抵御病原的第一道防護(hù)屏障，與腸道內(nèi)各種物質(zhì)直接接觸，形成機(jī)械屏障及化學(xué)屏障［7-8］。研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群在腸道免疫中發(fā)揮著極其重要的作用，腸道中定植的雙歧桿菌可以抑制外源性致病菌，提高腸道防御病原微生物的能力［9］。此外樹突狀細(xì)胞作為抗原提呈細(xì)胞，存在于天然免疫系統(tǒng)，可以對感染快速應(yīng)答，Ganal 等［10］研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群可以提供樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生的條件，而在無菌小鼠腸道內(nèi)存在較少的抗原呈遞細(xì)胞，且體內(nèi)定植大腸埃希菌后，全身的樹突細(xì)胞便可轉(zhuǎn)入腸道發(fā)揮作用［11］，因此腸道菌群對維持機(jī)體正常免疫應(yīng)答至關(guān)重要。

2 腸道菌群與ITP 的相關(guān)性

ITP 是一種免疫介導(dǎo)的血小板破壞增多和／或生成減少為特征的獲得性自身免疫性疾病，以皮膚黏膜出血及外周血血小板計數(shù)減少為主要特點(diǎn)［12］。ITP 發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，主要由于體液免疫和細(xì)胞免疫異?；罨?，介導(dǎo)血小板破壞加速及巨核細(xì)胞產(chǎn)生血小板不足［13］。對自身血小板免疫失耐受是ITP 發(fā)病的核心，導(dǎo)致機(jī)體B 細(xì)胞產(chǎn)生大量以IgG 為主的自身抗體，通過與脾臟中巨噬細(xì)胞表面Fc 受體結(jié)合，介導(dǎo)血小板被破壞［14-15］。而部分ITP 患者未發(fā)現(xiàn)血小板膜糖蛋白的自身抗體［16］，因此研究者提出細(xì)胞免疫機(jī)制異常也可能是ITP 發(fā)病機(jī)制，包括Th1／Th2 失衡、濾泡輔助性T 細(xì)胞比例改變、Th17／Tregs 平衡失調(diào)等［17］。近年來多種免疫性疾病與腸道菌群的研究成為熱點(diǎn)，腸道菌群主要通過調(diào)節(jié)脂肪代謝和糖代謝等途徑與多種人類疾病有關(guān)［18］。腸道菌群與糖尿病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、腫瘤等疾病在免疫方面密切相關(guān)［19］。而越來越多的研究對ITP 與腸道菌群之間的關(guān)系展開探究。

2.1 腸道菌群與細(xì)胞免疫異常

健康的人類腸道內(nèi)定植的微生物群大約有500～1000 種，由兩個主要的門組成，即擬桿菌門和厚壁菌門［20-21］。研究表明腸道菌群及其代謝產(chǎn)物能對機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，體內(nèi)腸道菌群失調(diào)可能與疾病的發(fā)生相關(guān)［21-22］。厭氧菌與短鏈脂肪酸（Short-chain fatty acids，SCFA）代謝的基因靶點(diǎn)相關(guān)［23］，并具有一定的抗炎特性［24］。有研究者建立小鼠模型發(fā)現(xiàn)腸道菌群能夠增加Tregs 的數(shù)目，其分泌的腸道代謝產(chǎn)物丁酸不僅能夠促進(jìn)Tregs 細(xì)胞的分化及成熟，也可調(diào)節(jié)與T 細(xì)胞分化相關(guān)的基因表達(dá)［25］。腸道脆弱擬桿菌能夠活化莢膜多糖A，通過與Toll 樣受體信號通路相互作用，抑制機(jī)體Th17免疫應(yīng)答，誘導(dǎo)Tregs 分泌，調(diào)節(jié)免疫耐受［26］。也有研究表明脆弱擬桿菌能夠促進(jìn)淋巴器官生成，影響Th1 ／Th2 細(xì)胞平衡［27］，ITP 患者體內(nèi)Th1／Th2 失衡與脆弱擬桿菌的相關(guān)性有待研究證實(shí)。

腸道內(nèi)益生菌也能影響機(jī)體的免疫應(yīng)答，雙歧桿菌能夠刺激機(jī)體免疫細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，如IL-1和IL-6 等，使B 淋巴細(xì)胞進(jìn)一步分化成熟，增強(qiáng)T細(xì)胞的增殖及NK 細(xì)胞的殺傷作用［28］。乳酸桿菌通過促進(jìn)機(jī)體表達(dá)多種調(diào)節(jié)免疫的細(xì)胞因子，調(diào)控Tregs 的功能［29］。利用雙歧桿菌和乳酸桿菌調(diào)節(jié)腸道菌群，可以通過誘導(dǎo)Treg 水平改善身體的炎癥狀態(tài)。對于腸道內(nèi)分段絲狀菌（segmented filamentous bacteria ，SFB）可促進(jìn)IL-6、IL-22 產(chǎn)生增強(qiáng)Th17 細(xì)胞分化的信號，使其分泌促炎細(xì)胞因子增多，而促炎因子的增多使宿主更容易患自身免疫性疾?。?0-31］。而無菌小鼠體內(nèi)引入梭菌屬之后，通過產(chǎn)生SCFAs，為小鼠提供了一個富含轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β ，TGF-β）誘導(dǎo)環(huán)境，使腸道中Tregs 細(xì)胞增多，能夠維持機(jī)體免疫應(yīng)答，減輕炎癥反應(yīng)［32-33］。有研究觀察到ITP 患者中Th17水平增高，Treg 水平下降，打破了Th17 ／Treg 之間的平衡，導(dǎo)致疾病發(fā)生［34］，這可能與腸道內(nèi)SFB 升高及梭菌屬的降低有關(guān)，通過補(bǔ)充梭菌屬的細(xì)菌群落可能會誘導(dǎo)Treg 細(xì)胞增多，發(fā)揮抗炎作用而恢復(fù)機(jī)體平衡。由此可見疾病的發(fā)生是一個復(fù)雜的過程，與不同的腸道菌群構(gòu)成比有關(guān)，ITP 患者體內(nèi)可能存在菌群紊亂，并通過分泌細(xì)胞因子發(fā)揮異常細(xì)胞免疫，對機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

2.2 腸道菌群與疾病相關(guān)性

有報道一例嚴(yán)重復(fù)發(fā)性艱難梭菌感染患者接受糞微生物群移植（Fecal microbial transplantation，F(xiàn)MT）后引發(fā)ITP［35］，而也有FMT 用于治療潰瘍性結(jié)腸炎同時使其伴隨的ITP 表現(xiàn)為血小板計數(shù)逐漸恢復(fù)正常［36］，這提示腸道微生物群可能確實(shí)參與了ITP 的發(fā)病，不同的腸道環(huán)境進(jìn)行腸道微生物群移植可能會發(fā)揮截然不同的作用。由于幽門螺桿菌（Helicobacter pylori，Hp）感染可能激活單核／巨噬細(xì)胞的Fcγ 受體，刺激B 細(xì)胞產(chǎn)生IgG 抗血小板自身抗體，而進(jìn)一步根除幽門螺桿菌可以有效地改善這類ITP 患者的血小板計數(shù)，同時抑制抗血小板自身抗體的產(chǎn)生［37］。因此臨床上懷疑ITP 的成年患者往往檢查是否存在Hp 感染，可通過根治Hp 感染提高ITP 治療效果。

對ITP 患者及健康對照者的糞便樣本進(jìn)行16S rRNA 高通量測序結(jié)果表明，ITP 患者腸道菌群多樣性和組成有所改變，存在擬桿菌增多、厚壁菌減少、厚壁菌／擬桿菌比例較低，厚壁菌門與血小板計數(shù)呈正相關(guān)，而擬桿菌門與血小板計數(shù)呈負(fù)相關(guān)［38］。通過流式細(xì)胞儀對血小板激活狀態(tài)的標(biāo)志物PAC-1（識別激活的GPⅡb／Ⅲa 復(fù)合物的抗體）和CD62p（血小板表面p-選擇素）進(jìn)行檢測，結(jié)果表明腸道菌群失調(diào)與血小板激活狀態(tài)也有關(guān)［38］。Wang 等［39］對99 名ITP 患者和52 名健康對照組的糞便樣本進(jìn)行了定量宏基因組學(xué)分析，兩組間擬桿菌／厚壁菌比例無統(tǒng)計學(xué)差異，而ITP 患者放線菌、變形菌、疣狀梭菌的豐度較高，且與ITP 的持續(xù)時間呈正相關(guān)，與血小板計數(shù)呈負(fù)相關(guān)，文中提出ITP 中最重要的標(biāo)志性細(xì)菌種屬有：普雷沃氏菌、孢子孢粘球菌、梭菌芽孢桿菌和雙歧桿菌，但需要更大的隊列來驗(yàn)證這些種屬是否可以用于準(zhǔn)確識別ITP 患者。另一項研究提出ITP 患者腸道菌群的改變主要由于放線菌、乳酸菌、鏈球菌的富集以及擬桿菌的損耗，且血小板計數(shù)與腸道微生物群和代謝物具有相關(guān)性，如乳酸菌與血小板計數(shù)呈高度負(fù)相關(guān)，脂類和脂類樣分子等代謝物與血小板計數(shù)呈高度負(fù)相關(guān)，而擬桿菌與血小板計數(shù)呈高度正相關(guān)［40］，表明改變的腸道細(xì)菌和代謝物可影響血小板計數(shù)變化，通過調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌和代謝物的種類可以改善和提升ITP 患者血小板水平。ITP 患者腸道菌群多樣性及組成發(fā)生改變，改變的腸道細(xì)菌可作為ITP 的診斷標(biāo)志物，而擬桿菌在ITP 的研究結(jié)果中存在爭議，需更多的研究進(jìn)一步證實(shí)。

2.3 腸道菌群與治療

在ITP 治療中，皮質(zhì)類固醇對ITP 腸道微生物群影響較大，與皮質(zhì)類固醇敏感的ITP 患者相比，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)類固醇耐藥的患者表現(xiàn)出不同的腸道微生物群，可能是ITP 患者激素耐藥的發(fā)生原因［39］，因此可以通過糾正腸道菌群失衡來提高耐藥ITP 患者療效，作為一種新策略用于治療ITP。通過基于飲食的治療策略能夠調(diào)節(jié)宿主腸道菌群，進(jìn)而恢復(fù)人體健康［41］。有研究表明自身免疫性疾病患者通過口服假絲酵母菌能夠降低Th17 水平，抑制IL-6 的生成，同時增加Tregs 細(xì)胞數(shù)量［42］。了解ITP 腸道菌群變化，有助于發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)類固醇耐藥人群，并通過糾正腸道菌群紊亂提高療效，而膳食酵母亦可能通過調(diào)整腸道菌群的組成，產(chǎn)生不同的細(xì)胞因子對ITP患者產(chǎn)生有利影響，未來利用飲食調(diào)整腸道菌群可能作為ITP 新的治療策略。

3 展望

隨著對腸道菌群宏基因組學(xué)的研究日漸深入，越來越多的研究表明腸道菌群可能參與ITP 的發(fā)病，而ITP 患者腸道菌群落變化的原因及腸道微生物與ITP 之間的關(guān)系需要基礎(chǔ)及臨床探究，進(jìn)一步明確標(biāo)志性致病菌，并探索其作用機(jī)制及治療潛能，及早進(jìn)行干預(yù)。糞菌移植及膳食定向干預(yù)調(diào)節(jié)腸道菌群提供了治療新策略，有可能在ITP 治療中發(fā)揮作用。

縮略語注解

ITP：Immune thrombocytopenia，免疫性血小板減少癥；

sIgA：Secreted immunoglobulin A，分泌型免疫球蛋白A；

IgA：Immunoglobulin A，免疫球蛋白A；

IgG：Immunoglobulin A，免疫球蛋白G；

Th1：Helper T cell 1，輔助性T 細(xì)胞1；

Th2：Helper T cell 2，輔助性T 細(xì)胞2；

Th17：Helper T cell 17，輔助性T 細(xì)胞17；

Tregs：Regulatory T cells，調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞；

SCFA：Short-chain fatty acids，短鏈脂肪酸；

IL-1：Interleukin- 1，白介素-1；

IL-6：Interleukin- 6，白介素-6；

IL-22：Interleukin- 22，白介素-22；

NK 細(xì)胞：Natural killer cell，自然殺傷細(xì)胞；

FMT：Fecal microbial transplantation，糞微生物群移植；

rRNA：RibosomalRNA，核糖體RNA；

GPⅡb／Ⅲa：GlycoproteinⅡb／Ⅲa，糖蛋白Ⅱb／Ⅲa；

PAC-1：Platelet activation complex-1，血小板激活復(fù)合物-1；

CD62p：Platelet surface P-selectin，血小板表面P 選擇素

作者貢獻(xiàn)聲明趙麗東負(fù)責(zé)論文撰寫；王剛、楊林花負(fù)責(zé)指導(dǎo)與修訂

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突