口腔和肠道菌群在干燥综合征发病机制中的研究进展

陈昌明 曾苹 侯雷 刘灿 孙李萍 王楠 马武开

【摘 要】 干燥综合征是以侵犯泪腺和唾液腺为主的慢性淋巴细胞高度浸润的自身免疫性疾病。其发病机制尚不清楚，现有研究提示口腔及肠道菌群差异及功能紊乱可能与干燥综合征发病密切相关，口腔及肠道菌群能够通过调节人体口腔和肠道局部免疫反应影响干燥综合征的发生、发展。综述干燥综合征患者的口腔及肠道菌群在宿主免疫系统中的作用、干燥综合征患者口腔及肠道菌群特点及口腔及肠道菌群在干燥综合征发病机制中的作用，将为临床诊治干燥综合征提供新的思路与方向。

【关键词】 干燥综合征；口腔菌群；肠道菌群；发病机制；研究进展；综述

干燥综合征（Sj?gren's syndrome，SS）是一种全身性慢性自身免疫性疾病，特征是B细胞过度活跃，产生抗体和外分泌腺的淋巴细胞浸润［1］。唾液腺和泪腺受到攻击，导致唾液和泪液的产生显著减少，进而导致口腔、眼部干燥及腮腺炎肿大，还会出现疲劳、关节疼痛等症状［2］。SS发病机制尚不明确，相关研究表明，SS发病与口腔菌群和肠道菌群关系密切，SS患者的口腔菌群会出现失调现象，而口腔菌群能够影响免疫系统之间的平衡，进而导致免疫相关细胞的异常激活和分化，造成唾液腺淋巴细胞浸润，诱导SS的发生和进展［3］。此外，肠道菌群及其代谢产物可通过多种途径影响宿主免疫系统，其失调会导致肠道黏膜屏障破坏及免疫紊乱，使炎症因子释放增加，诱导慢性炎症的发生，从而引起SS的发生、发展［4］。本文主要探讨口腔及肠道菌群在SS发病中的作用，就SS与口腔及肠道菌群相关性进行综述。

1 口腔菌群与SS发病机制的关系

1.1 口腔菌群在宿主免疫系统中的作用 口腔是人体的四大菌库（口腔、皮肤、结肠和阴道）之一，作为一个复杂完整的生态系统，与消化道及呼吸道相连，并与外界相通。成年人口腔中寄居数量庞大的细菌，在正常情况下，口腔菌群共生、竞争和拮抗，保持菌群之间的相对平衡，以及与宿主之间的动态平衡，这种平衡对保持口腔健康是有益的，称之为口腔正常菌群。口腔正常菌群的种类与数量随年龄、饮食、卫生习惯、口腔局部和全身情况等变动，当口腔正常菌群平衡紊乱或某些因素使这些微生物毒力增强，以及人体口腔的防御机制发生缺陷与破坏可导致内源性感染。目前，研究主要致力于分析复杂的微生物群落，特别是肠道和口腔微生物群落在各种疾病发病机制中的作用。越来越多的证据表明，口腔微生物群在自身免疫性疾病如SS、系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）、类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）等中起关键作用［4-5］。影响免疫系统和口腔菌群组成之间的平衡，会导致生物失调、耐受性丧失以及自身免疫性疾病的进展。近年来，随着人们对个体免疫特异性的研究，逐渐证明了环境塑造人类免疫系统［4］，而在口腔微生物环境中，包含介导促炎和抗炎免疫反应的有机体，因此，口腔菌群组成的改变也可能引发自身免疫性疾病的发生、发展。

1.2 SS患者口腔菌群的特点 SIDDIQUI等［6］发现，在SS患者中发现口腔菌群失调现象，伴随有硬壁菌门，特别是链球菌和韦荣球菌属的增加，以及互养菌门和螺旋体的数量减少，这些细菌数量的改变可能与SS的发病相关。同年，LI等［7］在研究中国SS患者口腔菌群特点时发现，SS患者变形菌门的相对丰度减少，在菌属层面，相对丰度增加的细菌有亮杆菌属、代尔夫特菌属、假性苍白杆菌属、青枯菌属及壳聚糖酶产生菌属，而相对丰度减少的菌属有嗜血杆菌属、奈瑟菌属、丛毛单胞菌属、颗粒链菌属及氧化硫柠檬酸杆菌属。ZHOU等［8］研究发现，原发性SS患者组口腔菌群中韦荣氏球菌属的相对丰度呈现4倍增加，同时放线菌属、嗜血杆菌属、奈瑟菌属、罗斯氏菌属、卟啉单胞菌属及消化链球菌属的相对丰度较正常人群减少。RUSTHEN等［9］比较原发性SS患者和健康人群口腔菌群特点时发现，原发性SS患者口腔菌群中奈瑟菌属及卟啉单胞菌属的相对丰度减少，而韦荣氏球菌属的含量增加。以上研究表明，相较于健康人群，SS患者的口腔菌群呈现失调状态，同时，韦荣氏球菌属可能是SS患者的口腔生物標志物。

1.3 口腔菌群在SS发病机制中的作用 研究表明，唾液是维持口腔微生物稳态的主要因素，SS患者唾液减少会影响口腔菌群的结构和组成，口腔没有唾液分泌，会造成口腔干燥，更甚者导致龋齿和口腔念珠菌病［10］。另有研究表明，SS患者口腔菌群会出现明显的变化，口腔菌落组成随着部位的不同和唾液流速而异常，表现出一定的生态梯度［11］。SINGH等［12］在比较SS患者和健康人群口腔菌群特点时发现，唾液是影响口腔内生物膜的重要因素，并且韦荣氏球菌在SS患者中是一个潜在的微生物标志物。此外，SZYMULA等［13］提出SS患者口腔共生菌（解糖胨普氏菌、生痰二氧化碳嗜纤维菌及黄褐二氧化碳嗜纤维菌）、肠道共生菌和条件致病菌（马赛拟杆菌、罗斯拜瑞氏菌、脆弱拟杆菌及另枝菌属）及皮肤共生菌（短小棒状杆菌及约氏不动杆菌）来源的细菌肽分子模拟能够通过激活SSA/Ro60反应性T细胞诱导免疫反应的假说，可能是SS患者引发自身免疫的潜在诱因。VAN DER MEULEN等［14］提出假说，口腔菌群可能通过PAMPs激活TLR导致自身免疫的发生，组织中PAMPs的存在可能与自身免疫有关。Toll样受体（TLR）是存在于多种免疫细胞表面的重要膜结合蛋白。这些受体识别入侵微生物的特定结构（病原体相关分子模式-PAMPs），例如脂多糖、肽聚糖、鞭毛蛋白和核酸。TLR的激活导致炎性细胞因子和趋化因子的上调，促进炎性免疫反应［15］，而B细胞的异常激活导致SS患者产生自身抗体和过量的免疫球蛋白IgG，所以口腔菌群极有可能是通过促进B淋巴细胞的异常激活和分化，造成唾液腺淋巴细胞浸润，诱导SS的发生和进展。

2 肠道菌群与SS发病机制的关系

2.1 肠道菌群在宿主免疫系统中的作用 肠道菌群是人体内肠道的微生物，主要包括细菌、古细菌、真菌、病毒等，数量约为10万亿，它们共同形成了一个复杂的生态系统。其中，90%以上的细菌属于拟杆菌和厚壁菌门，其他还包括变形杆菌、放线菌及梭杆菌等［16］。不同的肠道细菌可以合成人体生长发育必须的各种维生素和氨基酸，参与糖和蛋白质的代谢，同时能够促进矿物元素的吸收。肠道菌群在宿主免疫系统的发生与调节中具有至关重要的作用：第一，肠道菌群能够促进肠道相关淋巴组织的发生，以及树突状细胞、调节性T淋巴细胞、辅助T淋巴细胞17、浆细胞及固有淋巴细胞等生成；第二，分泌短链脂肪酸及脂多糖等物质保护肠道的黏膜屏障，从而调节肠道免疫；第三，调节黏膜固有免疫，区分肠道中共生菌群及致病菌群；第四，促进适应性免疫的发生。肠道菌群失调是一种肠道微生物群异常的状态，可出现菌群的谱系改变，表现为肠道有益菌下降和致病菌群增加。肠道菌群失调可导致肠道黏膜屏障破坏及免疫紊乱，使白细胞介素（IL）-1、IL-6、IL-17、肿瘤坏死因子-α（TFN-α）释放增加，诱导慢性炎症的发生［17-18］。

2.2 SS患者肠道菌群的特点 目前，对SS患者肠道菌群的研究多基于小样本测定，SS患者肠道菌群改变主要表现为菌群多样性下降，而特异性的菌群谱系改变目前尚无一致性的结论。SS肠道菌群较健康对照组有明显差异，具体表现在产生保护性丁酸盐的细菌减少，而促炎性有害菌属增加［19］。DE PAIVA等［20］发现，SS患者粪便菌群多样性与疾病严重程度呈负相关，其中假丁酸弧菌属、埃希氏菌属或志贺菌属等高于正常对照组，而拟杆菌属、副杆菌属、粪杆菌属及普氏菌属则显著低于健康人群，其中，普拉梭菌的减少超过了50%。MANDL等［21］发现，21%的原发性SS患者出现严重的菌群失调，而对照组仅3%，同时原发性SS患者肠道有益菌如双歧杆菌减少，伴有另枝菌属及普拉梭菌的减少。证明SS患者肠道菌群失调情况较正常人更严重。这两项研究均发现SS患者的肠道菌群中普拉梭菌的含量大大减少，而普拉梭菌在肠道中能够产生大量丁酸盐，丁酸盐能够调节肠道内调节性T淋巴细胞的分化，从而起到抗炎作用［22］。另一方面，周志强等［23］在研究气阴两虚型原发性SS患者肠道菌群特点时发现，患者肠道菌群主要表现为相关致炎、致病等有害菌群的比例升高，以及抑制炎症产生、维持免疫平衡的细菌下调。上述研究均提示肠道微生物紊乱可能在SS的发生、发展中发挥关键作用，但具体的菌群变化和对疾病的影响尚待进一步研究。

2.3 肠道菌群在SS发病机制中的作用 肠道菌群与疾病的关系越来越受到重视，最新研究表明，肠道菌群失调会影响机体促炎和抗炎免疫反应之间的平衡，促成一系列风湿病的发生或发展［24］。在SS患者体内，肠道微生物、上皮和胃肠道黏膜的免疫细胞之间均有着密切的相互作用，由于外分泌腺的功能异常，肠道黏液的分泌量明显减少，胃肠道上皮的保护和更新功能受到影响，可能导致微生物群—宿主免疫系统紊乱［25］。菌群失衡会损害肠道黏膜屏障，导致肠道黏膜免疫功能紊乱，促炎性细胞因子（IL-1、IL-6、IL-17、TNF-α）增加，随后诱发慢性炎症［26］。毛晓娟等［27］发现，SS患者肠道菌群多样性低于健康对照组，在属水平上，毛螺菌属、颤螺旋菌属、链球菌属和韦荣球菌属细菌数量较正常对照组明显升高，而罗氏菌属、粪杆菌属和普氏菌属较正常对照组明显减少，且研究表明韦荣球菌属水平的升高与外周血Treg细胞绝对计数呈显著负相关，提示韦荣球菌属丰度增加或许是SS发病及病情进展的主要不利因素。此外，SHARMA等［28］研究发现，在连续口服脂多糖（肠道革兰氏阴性细菌细胞壁中的重要成分）6～21 d后会加剧小鼠下颌下腺炎症的发生，并能激活TLR，因此，提出消化道菌群或其产物可能是启动自身免疫反应并引发SS的原因。WANG等［29］发现，无菌小鼠能够自发地出现SS样泪腺及角结膜炎症。在无菌条件下培养的小鼠与常规条件下培养的小鼠相比，无菌条件下培养的小鼠角膜会出现显著的屏障性破坏，并伴有泪腺浸润的炎症细胞数量及CD4+ T细胞数量增加，以及杯状细胞数量的减少和泪液表皮生长因子的减少。而将常规培养小鼠的粪便移植给无菌小鼠后，能够改善无菌小鼠的眼表情况，使无菌小鼠泪腺中的CD4+ T细胞数量及γ干扰素降低。同年，ZAHEER等［30］研究发现，无菌条件下培养的CD25KO（CD25基因敲除）小鼠与常规培养的小鼠相比，CD25KO小鼠同样会出现更为显著的屏障性破坏，且淋巴细胞浸润增多，杯状细胞数量降低。将常规培养小鼠的粪便移植给CD25KO小鼠后，能够有效改善CD25KO小鼠的眼表情况，并使CD25KO小鼠泪腺中的CD4+ T细胞数量及γ干扰素降低。这两项研究都说明了肠道共生菌能够维持小鼠眼表的免疫稳态，其平衡一旦遭到破壞会加重SS病情的发生、发展。

3 小 结

SS的发病机制复杂，且与口腔菌群与肠道菌群在机体中的平衡密切相关，口腔与肠道菌群是影响SS机体免疫微环境异常和介导炎症反应的关键因素，它们一旦失衡会导致口腔和肠道黏膜屏障破坏及免疫紊乱，使得炎症因子释放增加，诱导SS病情的发生、发展。目前，针对口腔菌群、肠道菌群和SS发病机制之间的研究仍处于初步研究阶段，本文通过论述口腔菌群与SS发病机制的关系，肠道菌群与SS发病机制的关系，提示口腔菌群及肠道菌群可能是SS疾病治疗的新方向，为未来SS发病机制的阐明、药物寻找及治疗手段的开发提供新思路。

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收稿日期：2022-04-30；修回日期：2022-06-08

基金項目：国家自然科学基金（81973835）；贵州省科技支撑计划项目（黔科合支撑〔2020〕4Y155号）；贵州省卫生健康委科学技术基金项目（gzwkj2021-143）；贵州省高层次创新型人才培养计划-“百”层次人才项目（黔科合平台人才〔2016〕5650）

作者单位：贵州中医药大学第二附属医院，贵州 贵阳 550001

通信作者：马武开 贵州省贵阳市云岩区飞山街83号，walker55@163.com