综述:动物模型与临床研究揭示的中枢神经系统自身免疫疾病中微生物-免疫相互作用

《European Journal of Immunology》:Microbial-Immune Interplay in CNS Autoimmune Diseases: Lessons from Animal Models and Clinical Studies

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:European Journal of Immunology 3.7

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  本综述系统探讨了肠道微生物群通过代谢产物、分子模拟等机制调控宿主免疫系统,进而影响多发性硬化(MS)、视神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)等中枢神经系统(CNS)自身免疫疾病发病进程的最新进展。文章重点总结了微生物群驱动免疫应答的关键分子通路(如Th17/Treg平衡、短链脂肪酸(SCFA)代谢、血脑屏障(BBB)完整性调控),并指出未来研究需聚焦因果机制解析及微生物靶向治疗策略的临床转化潜力。

  
微生物与免疫的共舞:中枢神经系统自身免疫疾病的新视角
摘要
肠道微生物群通过塑造宿主免疫系统并影响中枢神经系统,在自身免疫疾病中扮演关键角色。微生物组成和功能的改变可触发炎症和异常免疫激活,与多发性硬化(MS)、视神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)、髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病(MOGAD)等疾病密切相关。本文综述了微生物群通过代谢产物、分子模拟等机制调控免疫应答,进而驱动中枢神经系统炎症的最新证据。
1 引言
微生物群包含细菌、古菌、真菌、病毒等多种微生物,其组成受宿主生理状态、饮食、药物等因素调控。肠道菌群失调可导致炎症和免疫系统异常激活,与自身免疫疾病的发生发展相关。微生物群通过代谢产物如短链脂肪酸(SCFA)、色氨酸代谢物、胆汁酸等,或通过分子模拟机制与宿主免疫系统相互作用,影响中枢神经系统的微环境。
2 中枢神经系统自身免疫疾病
中枢神经系统自身免疫疾病包括MS、NMOSD、MOGAD、自身免疫性脑炎(AIE)、神经精神性狼疮(NPSLE)和发作性睡病等。这些疾病以免疫系统攻击自身抗原为特征,导致神经炎症、脱髓鞘和神经元损伤。例如,MS患者体内存在针对髓鞘蛋白(如MBP、MOG、PLP)的自身反应性T细胞和抗体;NMOSD则与抗水通道蛋白4(AQP4)抗体密切相关。
3 微生物群驱动的免疫调控机制
3.1 多发性硬化
研究表明,MS患者肠道微生物组成发生显著改变,如1阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)丰度升高,而1普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)丰度降低。微生物群可能通过以下机制影响MS:
  • 分子模拟1阿克曼菌的肽段与自身抗原RASGRP2具有相似性,可激活自身反应性CD4+T细胞。
  • 代谢产物调控:次级胆汁酸(如DCA)的减少会促进Th17细胞分化,而外源性DCA补充可抑制Th17反应并缓解实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型症状。
  • 细菌毒素作用1产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)产生的ε毒素(ETX)可通过结合髓鞘和淋巴细胞蛋白(MAL)破坏血脑屏障完整性。
  • 免疫细胞调控:MS患者来源的微生物群移植可导致受体小鼠Th17反应增强、Treg细胞减少,并加重EAE病情。
3.2 其他中枢神经系统自身免疫疾病
  • NMOSD1产气荚膜梭菌的ABC转运蛋白肽段与AQP4抗原存在交叉反应,可能通过Th17极化参与疾病发生。
  • 自身免疫性脑炎:抗NMDAR脑炎患者肠道微生物组成改变与血清D-乳酸、脂多糖(LPS)水平升高相关,可能通过促进Th17反应影响疾病进程。
  • 发作性睡病:微生物群可能通过SCFA等代谢产物调控炎症反应,影响下丘脑分泌素神经元功能。
4 结论
微生物-免疫相互作用在中枢神经系统自身免疫疾病中具有核心地位。未来研究需结合多组学技术、纵向队列研究和动物模型,深入解析微生物群影响疾病的具体分子机制,为开发微生物靶向治疗策略提供理论基础。
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