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这篇研究发现,纤维肌痛(FM)患者的肠道微生物群移植到小鼠体内会引发疼痛等症状,而健康微生物群移植则可缓解。这表明肠道微生物群在 FM 疼痛中起重要作用,为该疾病的治疗提供了新方向,值得关注。
研究背景
纤维肌痛(FM)是一种常见的慢性疼痛综合征,影响着 2%-4% 的人群,以女性居多。其特征为慢性广泛性疼痛、疲劳、睡眠障碍和认知困难等 ,尽管有多种治疗方法,但目前仍缺乏有效的靶向治疗手段。FM 患者常伴有中枢神经系统(CNS)功能失调,如神经递质水平改变、神经炎症和下行调节异常,同时也存在外周变化,包括炎症改变、免疫细胞变化和表皮内神经纤维(IENF)密度降低等。近年来研究发现,FM 患者的肠道微生物群组成与健康对照组不同,且肠道微生物群在多种慢性疼痛疾病中发挥着重要作用,然而其在 FM 中的功能作用尚不清楚。
实验设计
- 动物实验:选取患有原发性 FM 且无其他合并症的女性患者和年龄匹配的健康女性作为粪便供体,将其粪便微生物群移植(FMT)到无菌雌性小鼠体内。每周进行一次 FMT,持续 4 周或更长时间,并设置不同的实验组,如观察长期影响、进行逆转实验(先用抗生素清除小鼠原有微生物群,再移植健康供体的微生物群)等。实验过程中对小鼠进行多种行为学测试、免疫分析、代谢组学分析、微生物群落分析等,以评估肠道微生物群对小鼠的影响。
- 临床试验:招募 14 名患有严重、难治性 FM 的女性患者,在使用抗生素清除内源性微生物群落并进行肠道清洁后,通过口服封装的健康供体粪便微生物群进行 5 次 FMT,每次间隔 2 周。在治疗前后对患者进行多项评估,包括疼痛强度、整体症状严重程度、焦虑和抑郁评分、睡眠质量、生活质量等,同时对粪便样本进行微生物群落分析。
实验结果
- 动物实验结果
- 疼痛行为:移植 FM 患者肠道微生物群的小鼠在 4 周后出现机械性、热性、冷性超敏反应、自发疼痛和肌肉疼痛超敏反应,且这种疼痛在 4 个月后仍持续存在,并伴有抑郁样行为。而移植健康供体肠道微生物群的小鼠,其疼痛症状得到缓解。
- 免疫变化:移植 FM 患者肠道微生物群的小鼠,外周血单核细胞中经典单核细胞比例增加,免疫相关基因表达改变,脊髓小胶质细胞处于激活状态。通过抑制集落刺激因子 1 受体(CSF1R)耗竭小胶质细胞后,小鼠的部分疼痛超敏反应降低,表明小胶质细胞在 FM 疼痛发展中起部分介导作用。
- 代谢组学变化:移植 FM 患者肠道微生物群的小鼠代谢组学发生改变,包括神经活性氨基酸代谢变化(如脊髓中谷氨酰胺水平升高、大脑中谷氨酸水平升高)、脂质代谢异常(血浆中中长链脂肪酸、支链脂肪酸和二羧酸脂肪酸减少)以及次级胆汁酸代谢改变(血浆中熊去氧胆酸减少、粪便中石胆酸硫酸盐增加)。补充胆汁酸(熊去氧胆酸,UDCA)可部分缓解小鼠的疼痛表型。
- 外周感觉神经元变化:移植 FM 患者肠道微生物群的小鼠,背根神经节(DRG)神经元兴奋性增加,IENF 密度降低,包括肽能纤维减少。
- 临床试验结果:14 名 FM 患者接受健康供体 FMT 治疗后,12 名患者疼痛强度显著降低,整体症状负担减轻,焦虑、抑郁、睡眠质量和身体生活质量评分改善。粪便样本分析显示,治疗后患者的肠道微生物群成功植入并发生改变,与健康供体的微生物群更相似。
研究结论
本研究表明,FM 患者的肠道微生物群可诱导小鼠出现疼痛行为和多种分子表型,包括免疫激活、代谢组学改变和皮肤神经支配减少等,且这种疼痛可通过移植健康供体的肠道微生物群得到缓解。在人体临床试验中,健康供体的 FMT 也能改善 FM 患者的疼痛和整体症状。这些结果突出了肠道微生物群在 FM 疼痛中的重要作用,为 FM 的治疗提供了一个有前景的新靶点,未来有望通过调节肠道微生物群来开发针对 FM 的新型治疗方法。