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“骨”道热“肠”关于骨关节疾病与肠道菌群的那些事!

时间:2024-08-27

问人类是人的“很大股东”吗?答随着现代化优越的物质生活,人类大概每天有三刻钟的时间用来思考一日的饮食安排,那么谁决定了我们的一日三餐?让我们从一个更加魔幻的角度来看待这个问题吧。我们人体里每10个细胞,大约只有1个是人的细胞,剩下9个细胞都是微生物的细胞,基因层面上,从父母遗传来的大概2万个基因,共生微生物后天带到我们身体里,并终生和我们相伴的基因有几百万个。因此,作为一个超级生物体(1958年,诺贝尔奖获得者Lederberg就提出了“超级生物体”的概念,认为我们人的身体里共生的微生物和我们人的细胞一起构成了一个超级生物体),细胞比例,你只有1/10是人,基因比例,你只有1/100是人。有些微生物是我们健康的守护者,而有些会带来可怕的疾病,有些微生物可以让食物变得更加可口,而有些却让食物腐败变坏。也许我们今天心情如何、想吃什么,以及如何理解和认知这个世界,是我们人类和生活在我们体内的微生物们共同决定的。

?肠道菌群的前世今生肠道菌群是指遍布我们肠道的微生物世界,它本质上是微生物,特点是无处不在,无孔不入,它存在我们的头发里、手机上、杯子里、衣服上,也可以是我们身上的任何地方,也就是我们被1080度立体包围了。与其说它们寄生在我们人类身上,不如说我们人类闯入了它们的世界。因此数百万年间“两家人”达成共识,人类提供这些微生物所需的住所和能量,它们在自身能量代谢的同时反过来提供给人类无法从食物中获取或者自身合成的必需营养物质,也就是互联互通,休戚与共。我们人类与它们的第一次相遇,发生在我们出生时,从母亲的产道来到这个世界,母亲产道内数十亿的细菌与我们亲密接触,覆盖了我们身体的每一个部位。然后我们吮吸母乳长大,这是来自母亲的第二波微生物馈赠,乳汁中特殊的糖分也滋养着我们身体里的微生物,我们的身体欣然地接受并且表示欢迎。随后我们在不断的投喂中长大,生活环境、生活习惯共同影响,使我们逐渐形成了属于自己独有的且相对稳定的肠道菌群。作为人类,我们都认为自己是一个独立、独特的个体,但是我们从未独立过、孤独过。成千上万个微生物居住在我们体内,且世界上没有两个人是完全一致的,因为每个人体内的微生物菌落都是不同的,更神奇的每个人从嘴唇到口腔再到每颗相邻的牙齿的菌落都与众不同。肠道菌群的江湖地位人类肠道菌群数目多达100万亿、种类高达1000种,由细菌、病毒、真菌及其他生物组成。约1.2千克重量的菌群细胞通常扮演着我们健康卫士的角色,把人体不能消化吸收的东西“咀嚼消化”后,产生的能量及代谢产物进入到我们的血液循环而被利用,近年来被科学界视为人类重要的“免疫器官”;然而,如此庞大体量的“ ”管理起来也不是一件简单的事,如果出现内部不和,比例失调,也会引起我们体内稳态的平衡,甚至带来可怕的疾病,比如癌症、糖尿病、肥胖、心血管疾病、关节炎、肝脏疾病、神经精神疾病等等。这是一个复杂的细菌以及其他生物体生态系统,科学家正在研究改变医学的肠道菌群。全世界已经发起了关于这一课题的研究。

人类骨骼的自我修养骨骼作为人体内很大的系统之一,起着支撑、运动及保护重要脏器、维持钙磷代谢平衡的作用。这个世界总有不完美,但也有人在背后默默地缝缝补补。成骨细胞与破骨细胞就是这样一对儿“宿命冤家”。破骨细胞就像骨骼系统的“拆迁队”,移除旧的和受损的骨骼,而成骨细胞负责形成新的骨骼,就像“施工队”粉饰残缺,在健康的骨骼中他们维持着动态平衡。以我们较常见的关节退行性疾病——骨关节炎为例,它其实也是一种长期慢性的低度炎症的疾患,我们一生负重、频繁摩擦的骨关节长期得不到修复,则会出现关节疼痛、活动受限,甚至残疾。根据世界卫生组织的预测,到2020年骨关节炎将成为致残的第4大主要原因。因此来说,如果“只拆不盖”,很容易被消耗殆尽,那么就离骨科医生擅长的人工关节置换不远啦。

被发现的“骨道热肠”

近年来随着科学家们的努力挖掘,肠道菌群的势力范围简直要“逆天”,就连似乎八竿子打不着的骨骼也跟它们撇不清关系,“骨肠轴”这一理念得到越来越多骨科学术界的关注。《风湿病年鉴》作为骨关节炎领域的知名期刊,2019年发表的研究证实,通过菌群移植的方法将骨关节炎患者的粪便移植到小鼠体内后进行关节炎造模,发现可以加重骨关节炎的严重程度。这一研究发现立即引起的国内骨关节疾病科研团队的注意,湘雅医院雷光华教授的科研团队也证实了肠道菌群失调与手关节炎的相关性,探讨了肠道菌群机器代谢通路在疾病中发挥的重要作用。下面列举一些“骨-肠轴”存在的理论证据。

1科学家们现肠道菌群所产生的代谢产物、细胞因子和生长因子可以影响免疫、内分泌、血管、神经系统,这些系统受到影响随之产生的相关激素、神经递质、生长因子、细胞因子的变化,进而影响骨细胞的分化和功能。把这个包含诸多医学术语的过程用汉语翻译一遍是这样的:肠道里有一群不太和谐的反贼,他们的野心在于破坏骨骼系统,没有通天大道直达不能亲历亲为,于是它们派出“使者”到人体各大系统去游说,宣称骨骼系统广阔天地、大有可为,禁不住诱惑的各大系统派出“得力干将”到达骨骼系统作为一番。2大量研究发现,肠道菌群可以影响骨量调节、骨质疏松、炎症性关节病。高纤维饮食,经过肠道微生物消化产生的短链脂肪酸,能够影响破骨细胞分化,抑制其骨吸收功能;促进成骨细胞的活性,从而增强骨密度。3肥胖和炎症相关的肠道菌群移位可能影响关节炎症和变性,体育锻炼结合高纤维饮食及益生菌的补充,可通过逆转肥胖对肠道菌群的影响进而控制炎症,有效逆转骨关节炎,也可能抑制破骨细胞功能对关节炎起到改善作用

问那么有没有可能通过改善肠道菌群,治疗骨关节疾病?答这一系列的研究从代谢、免疫的角度揭示了肠道菌群对骨关节疾病存在的影响,不仅为研究“骨-肠轴”提供了新的切入点,也鼓励着科学家们探究通过改善肠道菌群来治疗骨关节疾病的方法。美国罗彻斯特大学的科研团队,通过给肥胖小鼠补充低聚果糖,使小鼠肠道双歧杆菌增加,从而改善了肠道菌群,减轻了骨关节炎症状、改善了骨关节炎的病理改变。目前已经有研究者将正常人的肠道菌群移植给骨关节炎的患者,或服用药物重塑骨关节炎患者肠道菌群的临床试验。说不定不久地将来,我们就像平时喝酸奶一样补充益生菌来改善肠道菌群,从而预防和治疗骨关节疾病的发生发展。

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