北京基因组所(国度生物信息中心)合作发现肠路丁酸代谢菌失衡与类风湿关节炎发病及发展有关
类风湿关节炎是一种病因复杂的自身免疫疾病,其特点是关节粉碎,全身器官受累,以及自身抗体滴度升高,例如抗瓜氨酸肽抗体(ACPA)。肠路菌群在维持机体免疫稳态方面起着至关沉要的作用,固然目前已有钻研批注肠路微生物与类风湿发病有关,但其机造尚未齐全清澈。个别肠路微生物的组成高度多样性,极大影响疾病有关的微生物特点鉴别。
2022年2月12日,GA黄金甲(国度生物信息中心)康禹副钻研员及其团队与北京大学人民医院风湿免疫科栗占国钻研团队合作,发现类风湿患者肠路中丁酸代谢菌群通过影响肠路内丁酸净含量,参加类风湿关节炎疾病活动、抗体出产和关节变形,揭示了肠路内丁酸代谢菌在类风湿关节炎发病机造中的关键作用,以及丁酸调节类风湿关节炎患者免疫反映的分子机造,提醒了丁酸对类风湿关节炎临床医治潜力。该钻研以“Intestinal butyrate-metabolizing species contribute to autoantibody production and bone erosion in rheumatoid arthritis”为题在Science Advances 杂志在线颁发。
该钻研中,针对人类肠路菌群的高度多样性和宿主异质性造成的特点菌群检出效力不及问题,钻研人员选取了一种新的宏基因组分析战术——“类配对”算法。该战术道理上类似于双生子钻研鉴别疾病有关遗传变异。在高维度的宏基因组数据中,组成成分高度类似但分属分歧组别(case-control)的样本视为“双生子”,即配对样本,基于新组成的配对样本队列进行宏基因组数据分析,能够更好地节造个别间的高度多样性,增长统计效力,提高鉴别疾病关联微生物组特点的敏感性和不变性。该钻研中,利用“类配对”算法不只发现多种产丁酸菌和耗丁酸菌在类风湿患者与健全人群的肠路组成中出现相反的散布趋向,并且这些丁酸代谢有关物种丰杜纂ACPA抗体、类风湿因子等临床指标出现强关联性;谡庑┒∷岽痪值姆岫瘸闪⒌恼锒夏P,不只能够正确分辨患者和健全人群,并且预测患者产生关节变形的正确率高达98.6%。为了验证丁酸代谢在类风湿发病和炎症反映中的作用,钻研团队进一步发展粪便及血液的代谢组、类风湿关节炎患者的免疫细胞职能、以及胶原蛋白诱导的关节炎动物模型钻研,从多侧面证实,类风湿关节炎患者的血、粪便丁酸浓度低于健全人,而正常的丁酸浓度能够下调多种促炎因子的表白,诱导Treg细胞分化,抑造Th 17和滤泡辅助 T细胞 (Tfh) 以及破骨细胞活性;在类风湿模型幼鼠炊事中增长丁酸盐补充剂,能够显著抑造关节炎的产生,推进Tfh和Treg的平衡,削减自身抗体产生。该钻研揭示了肠路中丁酸盐代谢物种在类风湿关节炎发病及发展过程中的关键作用,也为将来通过饮食或微生物医治改善类风湿关节炎提供了理论基础。
该钻研由北京大学人民医院和GA黄金甲(国度生物信息中心)等机构合作实现。北京基因组所(国度生物信息中心)康禹、于军、北京大学人民医院栗占国、何菁、为该论文通讯作者。北京大学人民医院何菁、北京基因组所(国度生物信息中心)楚亚挠注北京大学人民医院李静和南方科技大学孟庆仁为共同第一作者。该钻研得到了国度沉点研发打算、国度天然科学基金等项目赞助。
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