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肠道竟是多发性硬化症的“策源地”?日本科学家揭示肠道免疫细胞如何“叛变”攻击中枢神经系统

2026-06-26 19:27 Shohei Suzuki, Tomoh Science Immunology 阅读 0
核心摘要: 多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统的自身免疫性疾病,其发病机制长期以来被认为主要局限于大脑和脊髓。然而,日本庆应义塾大学的一项突破性研究为“肠-脑轴”理论提供了关键证据,表明肠道可能是触发MS的早期关键部位。研究团队发现,在MS患者和实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠模型中,小肠内会异常积累促炎性的Th17细胞。更重要的是,他们首次证实,在神经炎症信号的驱动下,肠道上皮细胞(IECs)会异常上调主要组织相容性复合体II类(MHC II)分子,从而直接向CD4+ T细胞呈递抗原,诱导其分化为致病的T

长期以来,多发性硬化症(Multiple Sclerosis, MS)被视为一种纯粹的中枢神经系统疾病,其病理特征为免疫系统错误地攻击并破坏包裹神经纤维的髓鞘,导致神经信号传导受阻,引发从肢体麻木、肌无力到视力障碍和认知衰退等一系列严重症状。然而,越来越多的流行病学和临床证据将目光投向了距离大脑遥远的器官——肠道。尽管肠道微生物组的改变与MS的关联已被多次报道,但肠道微生物究竟如何“遥控”免疫细胞攻击大脑,其背后的细胞和分子机制一直是该领域悬而未决的核心谜题。

肠道中的“叛军”:Th17细胞的异常聚集

发表于《科学·免疫学》(Science Immunology)的一项最新研究,为解开这一谜题提供了关键线索。由日本庆应义塾大学医学院的铃木翔平(Shohei Suzuki)博士和杉野友久(Tomohisa Sujino)副教授领导的研究团队,首先在经典的MS动物模型——实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠中,观察到其小肠(尤其是回肠)出现了轻微的炎症。为了验证这一现象是否同样存在于人类患者中,他们利用单细胞RNA测序技术分析了MS患者的肠道活检样本。结果令人震惊:无论是在EAE小鼠还是MS患者体内,小肠中都显著积累了大量的促炎性Th17细胞。这一发现强有力地表明,肠道并非无辜的旁观者,而是自身免疫反应的一个关键启动场所。杉野友久副教授解释道:“越来越多的证据表明肠道微生物群影响帕金森病、阿尔茨海默病和MS等神经系统疾病。然而,连接肠道微生物、肠道免疫和脑部炎症的机制仍不清楚。我们非常渴望确定肠道免疫反应是如何促成神经炎症性疾病的。”

“内鬼”的诞生:肠道上皮细胞的“叛变”

那么,这些致病的Th17细胞是如何在肠道中被“训练”出来的呢?研究团队将目光聚焦于肠道上皮细胞(IECs)。通常情况下,IECs的主要功能是形成物理屏障并吸收营养,并不参与抗原呈递。然而,研究显示,在EAE小鼠和MS患者中,IECs的抗原呈递通路活性显著增强,特别是在回肠区域,IECs异常高表达主要组织相容性复合体II类(MHC II)分子。MHC II是免疫系统中用于向CD4+ T细胞呈递外来抗原的关键分子。为了验证IECs是否真的能“越俎代庖”行使抗原呈递功能,研究人员进行了共培养实验。结果证实,IECs确实能够通过MHC II依赖的方式直接呈递抗原,并激活CD4+ T细胞,强力诱导其向致病性Th17细胞分化。当研究人员选择性地敲除IECs上的MHC II分子后,EAE小鼠体内致病性Th17细胞的生成显著减少,疾病的严重程度也随之降低。这清晰地揭示了IECs在MS发病初期扮演了“内鬼”的角色,为免疫系统的“叛变”提供了最初的训练营。

从肠道到脊髓:一场精准的“细胞迁徙”

为了最终确认这些在肠道中“诞生”的Th17细胞是否真的会迁移到中枢神经系统并直接造成破坏,研究团队采用了一种精巧的转基因小鼠模型——Kaede蛋白光转换系统。该系统能使小鼠肠道中的细胞在特定波长光照下发出绿色荧光,而当这些细胞离开肠道进入血液循环后,其荧光会转变为红色。通过追踪这些“变色”的细胞,研究人员清晰地观察到:在肠道固有层中被诱导产生的致病性Th17细胞,能够通过血液循环精准地“归巢”至脊髓,并在那里引发强烈的神经炎症。这一实验提供了无可辩驳的证据,完整地描绘了一条从肠道免疫激活到中枢神经系统自身免疫攻击的细胞迁移通路。铃木翔平博士强调:“虽然目前针对MS的疗法通常靶向B细胞,但我们的研究强调了肠道作为一个重要的治疗位点。调节肠道微生物群或IECs的抗原呈递活性,代表了治疗自身免疫性神经系统疾病的新方法。” 这项研究不仅揭示了MS发病机制中一个此前未知的关键环节,更将肠道推向了治疗自身免疫性神经系统疾病的前沿阵地,为开发通过调节肠道免疫来干预MS的全新疗法开辟了道路。


Journal Reference: Shohei Suzuki, Kentaro Miyamoto, Anna Tojo, et al. “Intestinal epithelial MHC class II induces encephalitogenic CD4 T cells and initiates central nervous system autoimmunity”. Science Immunology, 27 March 2026. DOI: 10.1126/sciimmunol.aec1627
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