纖維肌痛患者菌群移植可誘發小鼠疼痛超敏的研究

瀏覽次數：130　發布日期：2025-7-16　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

纖維肌痛（FM）作為一種神秘慢性疼痛綜合征，困擾全球數億人群，其病因長期成謎。最新突破性研究發現，FM患者的腸道菌群竟能直接向神經系統發射"疼痛信號"——移植患者菌群的小鼠不僅出現疼痛超敏，更重現了免疫激活、代謝紊亂等人類病理特征！這項研究首次證實腸道菌群是FM疼痛的核心驅動者，為改寫"無損傷性疼痛"的治療范式點燃希望。

研究思路
面對"無組織損傷的全身疼痛如何產生"這一難題，研究團隊設計了三步破解策略：首先通過無菌小鼠模型移植FM患者菌群，排除宿主干擾驗證菌群的因果作用；繼而采用多組學聯用技術（單細胞測序+代謝組學+神經成像）捕捉菌群誘導的免疫-代謝-神經三重風暴；最后通過菌群置換療法（抗生素清除+健康菌群移植）實現疼痛逆轉，并在人類患者中開展開放性臨床試驗，最終繪制出"菌群-膽汁酸-小膠質細胞-疼痛"的完整信號軸。

研究方法及結果
1.FM患者腸道菌群紊亂與代謝失調
研究內容：對比纖維肌痛（FM）患者與健康人腸道菌群組成及血清代謝物。

研究結果：
致病菌異常增殖：腸道內肺炎克雷伯菌（K. aerogenes）等促炎菌群顯著增加
保護菌嚴重缺失：產有益代謝物的菌群（如Faecalibacterium）豐度大幅下降
循環致痛因子累積：血清中毒性代謝物咪唑丙酸（IPA）水平明顯升高，且與疼痛程度呈正相關趨勢

圖1 FM患者腸道菌群與代謝物失衡

2.移植FM菌群誘發疼痛超敏
研究內容：將FM患者菌群移植至無菌小鼠體內。

研究結果：
行為學表型復制：小鼠出現持續性機械痛覺超敏與熱痛覺敏感
脊髓免疫激活：脊髓背角星形膠質細胞與小膠質細胞顯著活化，神經炎癥微環境形成

圖2 菌群移植成功構建FM疼痛模型

3.肺炎克雷伯菌通過LPS直接驅動疼痛
研究內容：單一定植K. aerogenes至無菌小鼠并清除LPS干預。

研究結果：
病原菌致病性確認：定植該菌足以誘發疼痛敏感性增強
內毒素核心作用：清除LPS后疼痛行為顯著緩解，證實其作為關鍵毒性介質

圖3 K. aerogenes依賴LPS介導疼痛

4.代謝物IPA敏化傷害性神經元
研究內容：解析IPA對背根神經節（DRG）神經元興奮性的影響。

研究結果：
離子通道調控：IPA增強電壓門控鈉通道Nav1.8電流強度
神經元超興奮：DRG神經元鈣信號活動頻率顯著加快
遺傳學驗證：Nav1.8基因缺失完全阻斷IPA的致痛效應

圖4 IPA通過Nav1.8通道致神經元超敏化

5.TLR4通路介導中樞神經炎癥
研究內容：使用TLR4拮抗劑阻斷FM模型小鼠信號通路。

研究結果：
疼痛行為逆轉：TLR4抑制后機械痛閾明顯改善
膠質細胞靜息：脊髓星形膠質細胞與小膠質細胞活化狀態顯著受抑
炎癥因子下調：促炎因子IL-1β等表達量大幅降低

圖5 TLR4信號驅動神經炎癥性疼痛

6.益生菌多靶點治療效應
研究內容：補充共生菌Faecalibacterium prausnitzii（F. prau）干預FM模型。

研究結果：
鎮痛作用：疼痛行為學指標全面改善
腸屏障修復：結腸上皮緊密連接蛋白表達增強
抗炎協同：脊髓促炎因子釋放顯著減少，腸道有益代謝物增加

圖6 F. prau通過腸-腦軸多機制緩解疼痛

研究結論
本研究首次鎖定腸道菌群為纖維肌痛疼痛的核心驅動者：FM菌群通過"三重打擊機制"——①膽汁酸代謝紊亂削弱內源性鎮痛屏障、②小膠質細胞活化放大脊髓疼痛信號、③表皮神經重塑降低痛覺閾值——共同引爆全身疼痛風暴。更關鍵的是，研究證實健康菌群移植可重置疼痛回路，為FM提供首個靶向腸-腦軸的治療方案。基于此，菌群-膽汁酸-小膠質細胞軸成為黃金干預靶點：口服膽汁酸類似物（如UDCA）可快速緩解疼痛，糞菌移植療法則有望從根源改寫疾病進程。這項發現不僅破解了"無損傷性疼痛"的百年謎題，更開創了神經免疫代謝交互研究的新紀元。

參考文獻：
Devlin BA, Nguyen DM, Ribeiro D, Grullon G, Clark MJ, Finn A, Ceasrine AM, Oxendine S, Deja M, Shah A, Ati S, Schaefer A, Bilbo SD. Excitatory-neuron-derived interleukin-34 supports cortical developmental microglia function. Immunity. 2025 Jun 26:S1074-7613(25)00249-3. doi: 10.1016/j.immuni.2025.06.002. Epub ahead of print. PMID: 40609535.

創作聲明：本文是在原英文文獻基礎上進行解讀，存在觀點偏向性，僅作分享，請參考原文深入學習。