IBS的症状有很多种,比如肠道痉挛、慢性疼痛、腹胀、腹泻/便秘等等。腹泻型IBS(IBS-D)算得上非常常见。IBS-D发作与肠道感染、饮食、年龄等多种因素有关,神经/心理压力也是IBS-D发病的重要原因。
压力和肠道,估计咱们的读者也能一下说出肠脑轴的存在;此外,压力也会激活下丘脑-垂体-肾上腺素(HPA)这条通路,通过神经递质导致肠道超敏反应。
近期,中山大学附属第三医院靳津、东南大学李异媛团队在《细胞·代谢》杂志发文,指出了第三条IBS-D发作的关键机制通路。
研究者们发现,压力会促使CD4+T细胞产生大量黄嘌呤,增加肠道中的鼠乳杆菌(Lactobacillus murinus)产生的亚精胺。亚精胺会抑制树突状细胞中1型干扰素(IFN-α)的表达,减少结肠平滑肌细胞收缩,导致排便增加。
乳杆菌是一种益生菌,但这项研究指出L. murinus在IBS-D发作中扮演着重要角色,将其作为抗生素治疗的目标或许是有帮助的。同样,从饮食角度避免有利于L. murinus的食物也有改善IBS-D的潜力。
论文题图
早有研究认为心理因素与IBS之间存在因果关联。
临床研究数据显示,IBS-D患者出现焦虑和抑郁障碍的风险更高,创伤性应激障碍患者也常见IBS-D。传统观点认为,肠脑轴的神经关联直接参与了IBS的发生,放大了疼痛信号和肠道对刺激的敏感性;此外HPA轴导致去甲肾上腺素和皮质醇释放增加,二者通过交感神经活动增加了肠道的超敏反应。
研究者们在此前的工作中发现了第三条可能的机制:慢性应激可以引导CD4+T细胞过量产生黄嘌呤(Xan),黄嘌呤会积累在杏仁核和过度激活的少突胶质细胞中,导致焦虑症状。
巧合的是,另一项研究发现,次黄嘌呤的消耗与IBS发病密切相关。两相结合,黄嘌呤在IBS中的作用就令人生疑了起来。
研究者给小鼠腹腔注射了黄嘌呤,发现这能显著导致小鼠的内脏敏感性和粪便含水量增加,小鼠粪便排出增加,出现了明显的IBS-D样症状。
黄嘌呤会导致小鼠的直肠扩张和排便增加
单细胞RNA测序结果显示,黄嘌呤会影响小鼠结肠平滑肌细胞收缩相关基因和1型干扰素相关通路基因的表达。同时,免疫组化结果也显示,压力+黄嘌呤诱导的IBS小鼠结肠中IFN-α显著减少。IFN-α能够直接影响平滑肌细胞收缩,看来就是它了。
经过分析,结肠中IFN-α主要来自一组浆细胞样树突状细胞(pDC),压力和黄嘌呤都会抑制pDC中IFN-α的表达。
但是IFN-α又和黄嘌呤有什么关系呢?
结合此前关于IBS-D患者肠菌紊乱的结论,研究者将怀疑的目光放到了肠道微生物身上。
在使用头孢西丁、庆大霉素、甲硝唑、万古霉素混合抗生素治疗后,无论是压力应激还是黄嘌呤都不会再导致小鼠的内脏敏感性增加了。看来肠菌里的确是有奥妙。
经鉴定,在多种IBS模式小鼠中都发现了鼠乳杆菌(L. murinus)的上调,压力应激或黄嘌呤能够明显促进鼠乳杆菌的繁殖,而鼠乳杆菌也可以诱导小鼠的IBS相关症状。
鼠乳杆菌会导致小鼠内脏敏感性增加
进一步分析发现,鼠乳杆菌的代谢物亚精胺是导致IBS症状的直接原因。当抑制了鼠乳杆菌中合成亚精胺的相关酶,鼠乳杆菌就不再能够诱导IBS症状了。
总结一下,压力导致CD4+T细胞过量产生黄嘌呤,黄嘌呤使得鼠乳杆菌产生更多亚精胺,亚精胺则作用于pDC,抑制了其IFN-α的表达,最终影响了结肠平滑肌的运动。
有趣的是,此前有一项临床研究发现,乳杆菌敏感的利福昔明,能够有效治疗IBS-D患者,与这项研究的发现形成了相互印证。
这意味着在IBS治疗中,抗生素的选择需要多加考虑。L. murinus一般被认为是一种益生菌,但在IBS的情况下,它也可以成为有重要价值的治疗靶点。