肠道菌群在免疫性血小板减少症中的研究进展

2022-03-24赵丽东ZhaoLidong王刚WangGang杨林花YangLinhua

血栓与止血学 2022年5期

赵丽东（Zhao Li-dong），王刚（Wang Gang），杨林花（Yang Lin-hua）

（山西医科大学第二医院血液科，太原 030001

免疫性血小板减少症（immune thrombocytopenia，ITP）是一种获得性自身免疫性出血性疾病，以皮肤黏膜出血、血小板计数减少为主要表现，发病机制复杂，主要与体液免疫或细胞免疫异常及免疫耐受相关。近年来对肠道菌群的研究越来越多，肠道菌群在人体免疫方面起非常重要的作用，能够调控机体免疫功能，许多研究表明肠道菌群失调可能与ITP的发生、发展具有相关性。

1 肠道菌群的概述

胃肠道是人体最大的免疫器官，许多淋巴细胞与免疫因子聚集于此，在机体免疫反应中发挥重要作用［1］。正常人体胃肠道内大约有40 万亿个微生物（即肠道菌群），其与免疫系统密切相关，与宿主存在着共生关系［2］。研究表明人体肠道内的菌落数目庞大，肠道微生物群对维持机体功能至关重要，包括生理、代谢、免疫以及对健康-疾病过程的调节［3-4］。通过个体的适应，菌群、宿主与环境之间始终处于一个动态平衡，形成互相依存的生物体。

研究表明在出生一年内肠道菌群的稳态逐渐建立，肠道内分泌型免疫球蛋白 A （ Secreted immunoglobulin A，sIgA）水平与粪便中双歧杆菌种类相关，且在肠道定植时间越早，就越早在外周循环中检测到分泌型IgA 的细胞，同时存在数量上的相关性［5-6］。固有淋巴细胞广泛存在于黏膜组织中，能够分泌IgA 抗体，因此在体液免疫应答中发挥重要的作用，而肠黏膜上皮作为抵御病原的第一道防护屏障，与肠道内各种物质直接接触，形成机械屏障及化学屏障［7-8］。研究发现肠道菌群在肠道免疫中发挥着极其重要的作用，肠道中定植的双歧杆菌可以抑制外源性致病菌，提高肠道防御病原微生物的能力［9］。此外树突状细胞作为抗原提呈细胞，存在于天然免疫系统，可以对感染快速应答，Ganal 等［10］研究发现肠道菌群可以提供树突状细胞产生的条件，而在无菌小鼠肠道内存在较少的抗原呈递细胞，且体内定植大肠埃希菌后，全身的树突细胞便可转入肠道发挥作用［11］，因此肠道菌群对维持机体正常免疫应答至关重要。

2 肠道菌群与ITP 的相关性

ITP 是一种免疫介导的血小板破坏增多和／或生成减少为特征的获得性自身免疫性疾病，以皮肤黏膜出血及外周血血小板计数减少为主要特点［12］。ITP 发病机制复杂，主要由于体液免疫和细胞免疫异常活化，介导血小板破坏加速及巨核细胞产生血小板不足［13］。对自身血小板免疫失耐受是ITP 发病的核心，导致机体B 细胞产生大量以IgG 为主的自身抗体，通过与脾脏中巨噬细胞表面Fc 受体结合，介导血小板被破坏［14-15］。而部分ITP 患者未发现血小板膜糖蛋白的自身抗体［16］，因此研究者提出细胞免疫机制异常也可能是ITP 发病机制，包括Th1／Th2 失衡、滤泡辅助性T 细胞比例改变、Th17／Tregs 平衡失调等［17］。近年来多种免疫性疾病与肠道菌群的研究成为热点，肠道菌群主要通过调节脂肪代谢和糖代谢等途径与多种人类疾病有关［18］。肠道菌群与糖尿病、类风湿关节炎、肿瘤等疾病在免疫方面密切相关［19］。而越来越多的研究对ITP 与肠道菌群之间的关系展开探究。

2.1 肠道菌群与细胞免疫异常

健康的人类肠道内定植的微生物群大约有500～1000 种，由两个主要的门组成，即拟杆菌门和厚壁菌门［20-21］。研究表明肠道菌群及其代谢产物能对机体免疫系统发挥重要作用，体内肠道菌群失调可能与疾病的发生相关［21-22］。厌氧菌与短链脂肪酸（Short-chain fatty acids，SCFA）代谢的基因靶点相关［23］，并具有一定的抗炎特性［24］。有研究者建立小鼠模型发现肠道菌群能够增加Tregs 的数目，其分泌的肠道代谢产物丁酸不仅能够促进Tregs 细胞的分化及成熟，也可调节与T 细胞分化相关的基因表达［25］。肠道脆弱拟杆菌能够活化荚膜多糖A，通过与Toll 样受体信号通路相互作用，抑制机体Th17免疫应答，诱导Tregs 分泌，调节免疫耐受［26］。也有研究表明脆弱拟杆菌能够促进淋巴器官生成，影响Th1 ／Th2 细胞平衡［27］，ITP 患者体内Th1／Th2 失衡与脆弱拟杆菌的相关性有待研究证实。

肠道内益生菌也能影响机体的免疫应答，双歧杆菌能够刺激机体免疫细胞分泌细胞因子，如IL-1和IL-6 等，使B 淋巴细胞进一步分化成熟，增强T细胞的增殖及NK 细胞的杀伤作用［28］。乳酸杆菌通过促进机体表达多种调节免疫的细胞因子，调控Tregs 的功能［29］。利用双歧杆菌和乳酸杆菌调节肠道菌群，可以通过诱导Treg 水平改善身体的炎症状态。对于肠道内分段丝状菌（segmented filamentous bacteria ，SFB）可促进IL-6、IL-22 产生增强Th17 细胞分化的信号，使其分泌促炎细胞因子增多，而促炎因子的增多使宿主更容易患自身免疫性疾病［30-31］。而无菌小鼠体内引入梭菌属之后，通过产生SCFAs，为小鼠提供了一个富含转化生长因子-β（transforming growth factor-β ，TGF-β）诱导环境，使肠道中Tregs 细胞增多，能够维持机体免疫应答，减轻炎症反应［32-33］。有研究观察到ITP 患者中Th17水平增高，Treg 水平下降，打破了Th17 ／Treg 之间的平衡，导致疾病发生［34］，这可能与肠道内SFB 升高及梭菌属的降低有关，通过补充梭菌属的细菌群落可能会诱导Treg 细胞增多，发挥抗炎作用而恢复机体平衡。由此可见疾病的发生是一个复杂的过程，与不同的肠道菌群构成比有关，ITP 患者体内可能存在菌群紊乱，并通过分泌细胞因子发挥异常细胞免疫，对机体免疫系统产生影响。

2.2 肠道菌群与疾病相关性

有报道一例严重复发性艰难梭菌感染患者接受粪微生物群移植（Fecal microbial transplantation，FMT）后引发ITP［35］，而也有FMT 用于治疗溃疡性结肠炎同时使其伴随的ITP 表现为血小板计数逐渐恢复正常［36］，这提示肠道微生物群可能确实参与了ITP 的发病，不同的肠道环境进行肠道微生物群移植可能会发挥截然不同的作用。由于幽门螺杆菌（Helicobacter pylori，Hp）感染可能激活单核／巨噬细胞的Fcγ 受体，刺激B 细胞产生IgG 抗血小板自身抗体，而进一步根除幽门螺杆菌可以有效地改善这类ITP 患者的血小板计数，同时抑制抗血小板自身抗体的产生［37］。因此临床上怀疑ITP 的成年患者往往检查是否存在Hp 感染，可通过根治Hp 感染提高ITP 治疗效果。

对ITP 患者及健康对照者的粪便样本进行16S rRNA 高通量测序结果表明，ITP 患者肠道菌群多样性和组成有所改变，存在拟杆菌增多、厚壁菌减少、厚壁菌／拟杆菌比例较低，厚壁菌门与血小板计数呈正相关，而拟杆菌门与血小板计数呈负相关［38］。通过流式细胞仪对血小板激活状态的标志物PAC-1（识别激活的GPⅡb／Ⅲa 复合物的抗体）和CD62p（血小板表面p-选择素）进行检测，结果表明肠道菌群失调与血小板激活状态也有关［38］。Wang 等［39］对99 名ITP 患者和52 名健康对照组的粪便样本进行了定量宏基因组学分析，两组间拟杆菌／厚壁菌比例无统计学差异，而ITP 患者放线菌、变形菌、疣状梭菌的丰度较高，且与ITP 的持续时间呈正相关，与血小板计数呈负相关，文中提出ITP 中最重要的标志性细菌种属有：普雷沃氏菌、孢子孢粘球菌、梭菌芽孢杆菌和双歧杆菌，但需要更大的队列来验证这些种属是否可以用于准确识别ITP 患者。另一项研究提出ITP 患者肠道菌群的改变主要由于放线菌、乳酸菌、链球菌的富集以及拟杆菌的损耗，且血小板计数与肠道微生物群和代谢物具有相关性，如乳酸菌与血小板计数呈高度负相关，脂类和脂类样分子等代谢物与血小板计数呈高度负相关，而拟杆菌与血小板计数呈高度正相关［40］，表明改变的肠道细菌和代谢物可影响血小板计数变化，通过调节肠道细菌和代谢物的种类可以改善和提升ITP 患者血小板水平。ITP 患者肠道菌群多样性及组成发生改变，改变的肠道细菌可作为ITP 的诊断标志物，而拟杆菌在ITP 的研究结果中存在争议，需更多的研究进一步证实。

2.3 肠道菌群与治疗

在ITP 治疗中，皮质类固醇对ITP 肠道微生物群影响较大，与皮质类固醇敏感的ITP 患者相比，发现皮质类固醇耐药的患者表现出不同的肠道微生物群，可能是ITP 患者激素耐药的发生原因［39］，因此可以通过纠正肠道菌群失衡来提高耐药ITP 患者疗效，作为一种新策略用于治疗ITP。通过基于饮食的治疗策略能够调节宿主肠道菌群，进而恢复人体健康［41］。有研究表明自身免疫性疾病患者通过口服假丝酵母菌能够降低Th17 水平，抑制IL-6 的生成，同时增加Tregs 细胞数量［42］。了解ITP 肠道菌群变化，有助于发现皮质类固醇耐药人群，并通过纠正肠道菌群紊乱提高疗效，而膳食酵母亦可能通过调整肠道菌群的组成，产生不同的细胞因子对ITP患者产生有利影响，未来利用饮食调整肠道菌群可能作为ITP 新的治疗策略。

3 展望

随着对肠道菌群宏基因组学的研究日渐深入，越来越多的研究表明肠道菌群可能参与ITP 的发病，而ITP 患者肠道菌群落变化的原因及肠道微生物与ITP 之间的关系需要基础及临床探究，进一步明确标志性致病菌，并探索其作用机制及治疗潜能，及早进行干预。粪菌移植及膳食定向干预调节肠道菌群提供了治疗新策略，有可能在ITP 治疗中发挥作用。

缩略语注解

ITP：Immune thrombocytopenia，免疫性血小板减少症；

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，辅助性T 细胞1；

Th2：Helper T cell 2，辅助性T 细胞2；

Th17：Helper T cell 17，辅助性T 细胞17；

Tregs：Regulatory T cells，调节性T 细胞；

SCFA：Short-chain fatty acids，短链脂肪酸；

IL-1：Interleukin- 1，白介素-1；

IL-6：Interleukin- 6，白介素-6；