研究揭示慢性过敏性结肠炎发病新机制,脑-肠轴成治疗新方向
研究揭示慢性过敏性结肠炎发病新机制,脑-肠轴成治疗新方向
慢性过敏性结肠炎是一种常见的炎症性肠病,其发病机制尚未完全明确。研究表明,宿主遗传易感性和异常环境因素引起的宿主免疫与肠道微生物群关系的失衡,促进了慢性过敏性结肠炎患者肠道炎症的发生。在治疗上,西医通常运用氨基水杨酸、激素、免疫调节剂、生物制剂等药物。这些药物主要针对炎症反应和免疫调节发挥直接作用,能在短时间内显著改善症状,尤其在控制急性发作和重症方面成效显著。然而,这些药物普遍存在不同程度的副作用,且可能导致患者对药物产生依赖,从而加大停药后病情复发的风险。
越来越多的证据表明慢性过敏性结肠炎患者存在低度慢性炎症。它们肠道免疫因子的外周作用反应被整合到中枢神经系统中,而微生物群与脑-肠轴相互作用,导致低度慢性炎症的发展。临床前和临床研究表明,脑-肠-微生物轴之间存在双向相互作用。肠道微生物通过至少3个平行和相互作用的通道与中枢神经系统沟通,包括神经、内分泌和免疫信号机制。大脑可以通过自主神经系统调节区域肠道运动、肠道运输和分泌、肠道通透性,并可能通过直接调节微生物基因表达的激素的腔内分泌来影响肠道微生物群的群落结构和功能。一系列大量的临床前观察表明,慢性过敏性结肠炎、肥胖和一些精神和神经疾病的发病机制和病理生理中脑-肠-微生物中存在通讯的改变。因此持续的进一步研究有望确定新的治疗靶点,并制定出治疗策略。
现代心境障碍病因学研究常常暗示慢性过敏性结肠炎时有系统性和神经性炎症的持续存在。由于大脑可以干扰肠道功能,认为慢性过敏性结肠炎症状是一种心理表现。在过去的十年中,越来越多的证据表明,在慢性过敏性结肠炎的发病机制中,脑-肠轴的微生物群失调起着关键作用。脑-肠轴的概念是大脑和肠道之间存在串扰,因此暗示串扰具有影响其个体功能的能力。脑-肠轴是一个双向网络,包括中枢神经系统、自主神经系统、肠神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴。它主要参与胃肠运动的调节、消化酶的分泌以及使用各种神经递质与其他器官的沟通。在涉及的各种系统中,肠神经系统是主要的网络,不仅调节肠道运动和分泌,还参与免疫系统和维持肠道内环境平衡。通过与肠道微生物群的相互作用,脑-肠轴失调被认为是慢性过敏性结肠炎的病因之一。肠道微生物群及其代谢产物可以通过影响涉及肠神经元、神经胶质细胞或肠肌巨噬细胞的途径以影响胃肠运动,其改变是慢性过敏性结肠炎的一个标志,这可能是慢性过敏性结肠炎导致胃肠运动改变的潜在机制。
在肠道中,5-羟色胺是核心信号通路之一,尤其是在调节肠通透性和调节粘膜炎症方面。特别是,肠道蠕动和分泌反射是由内皮细胞释放的5-羟色胺调节的。它们受到粘膜下初级传入神经元上的5-HT1和5-HT4受体的刺激,而初级传入神经元上的5-HT3受体也可能参与肠道反射活动。当肠道受到刺激时,5-羟色胺增加并与外源性初级传入神经末梢的5-HT3受体结合,使肠神经系统和内脏传入神经高度敏感,从而引起不适、腹痛和腹泻。肠道中5-羟色胺的产生被认为是由肠道微生物群调节的,尽管肠道微生物群在调节肠道5-羟色胺合成中的作用机制尚未完全阐明。人们已经努力了解肠道微生物群落如何影响色氨酸代谢和5-羟色胺。肠道微生物组成的改变可导致血浆中色氨酸及其代谢物水平的变化。将慢性过敏性结肠炎患者的粪便移植到健康小鼠体内,会导致厚壁菌减少,拟杆菌和阿克曼氏菌增加,从而导致肠道菌群失调。此外,5-羟色胺能够增加肠道菌群中孢子形成细菌的丰度。
多巴胺是一种主要的儿茶酚胺神经递质,调节奖励、动机行为,由中枢和周围神经系统合成。它也是其他儿茶酚胺的前体,如去甲基肾上腺素和肾上腺素。Fung等报道多巴胺在多个生理过程中起关键作用,包括注意力、动机、奖励、情感、记忆和食欲。多巴胺大部分来源于酪氨酸,苯丙氨酸羟化酶可以将l-苯丙氨酸转化为酪氨酸,也可以间接产生多巴胺。有趣的是,微生物和儿茶酚胺之间存在相互调节。在多巴胺和去甲基肾上腺素存在的情况下,肠出血性大肠杆菌O157:H7表现出更高的活力,运动性增强和更强的毒力。其他致病菌如肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌也被发现对去甲基肾上腺素敏感,这可能导致铁下垂的发生。此外,据报道,一些肠道微生物菌株能够产生多巴胺或去甲基肾上腺素,包括普通变形杆菌、粘质沙雷氏菌、枯草芽孢杆菌和真菌芽孢杆菌。有研究发现,将无特定病原体小鼠的粪便微生物群移植到无菌型小鼠身上,可以缓解无菌型小鼠的焦虑症状。近年来,多巴胺被认为与肠道内稳态有关。多巴胺能系统的失调与焦虑、抑郁和肠道微生物失衡有关。在慢性过敏性结肠炎患者中发现了多巴胺能系统的改变,与健康人群相比,慢性过敏性结肠炎患者血清和尿液中的多巴胺水平较低。然而,但Chojnacki等临床研究报道,慢性过敏性结肠炎患者的多巴胺水平显著升高,而慢性过敏性结肠炎患者没有表现出任何差异。
γ-氨基丁酸是谷氨酸的一种氨基酸衍生物,是哺乳动物神经系统中抑制传递的主要介质。大量文献支持γ-氨基丁酸神经传递的变化与许多心理疾病,包括行为障碍、失眠和疼痛之间的关联。γ-氨基丁酸也在肠内环境的稳态和破坏中发挥重要作用,如胃酸分泌、胃排空、肠蠕动和疼痛感知。肠道中γ-氨基丁酸的来源包括含有γ-氨基丁酸合成酶的神经元和粘膜内分泌样细胞,这表明γ-氨基丁酸不仅是一种神经递质,也是胃肠道中的内分泌剂。在慢性过敏性结肠炎患者中,γ-氨基丁酸能系统被破坏。
慢性过敏性结肠炎的治疗需个体化,建议在医生指导下选择合适的方案,并定期随访调整治疗计划。