肠道菌群代谢物马尿酸调控白癜风氧化应激机制揭秘:新诊疗靶点的曙光

时间:2025年5月7日
来源:Microbiome

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白癜风是一种常见的自身免疫性皮肤病,严重影响患者生活质量。研究人员开展了 “肠道菌群与白癜风氧化应激关系” 的研究,发现肠道菌群可通过代谢物马尿酸(HA)调节皮肤氧化应激,这为白癜风治疗提供新方向和潜在诊疗靶点。

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在医学的神秘世界里,白癜风就像一个难以解开的谜题,困扰着无数患者。它是一种自身免疫性皮肤病,会让患者皮肤出现一片片色素脱失的白斑,不仅影响外貌,还对患者的生活质量造成严重打击。目前的治疗方法,如局部或全身使用类固醇、光疗以及自体表皮移植等,效果并不理想,容易复发,治疗周期还很长。这背后的关键原因之一,就是我们对白癜风的发病机制了解得还不够深入。
其中,氧化应激在白癜风的发生和发展中起着关键作用。表皮黑色素细胞的死亡,是皮肤和黏膜出现局部或全身色素脱失的重要原因。然而,引发氧化应激的内在因素一直是个谜,只针对局部氧化应激进行治疗,往往无法阻止病情发展,这暗示着病变相关氧化应激的来源可能更为广泛。

近年来,“肠 - 皮轴” 的概念为解开白癜风的谜题带来了新的希望。肠道菌群作为这个轴的核心部分,在多种皮肤疾病的发病过程中都扮演着重要角色。研究发现,白癜风患者和健康人的肠道菌群组成存在显著差异,这表明肠道菌群或许与白癜风的发病有着密切联系。

为了深入探究其中的奥秘,空军军医大学等机构的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们通过一系列实验,揭示了肠道菌群与白癜风之间千丝万缕的联系,相关研究成果发表在《Microbiome》杂志上。

研究人员运用了多种关键技术方法。在样本方面,他们收集了 15 例进展期白癜风患者和 15 例健康志愿者的外周静脉血样本。实验模型上,采用 B16F10 黑色素瘤接种联合调节性 T(Treg)细胞耗竭的方法,构建了白癜风小鼠模型。技术手段上,利用转录组分析、16S rRNA 测序、靶向代谢组学等技术,全面深入地分析基因表达、肠道菌群组成和代谢物变化情况 。

研究结果主要有以下几个方面:

  1. 氧化应激相关转录组特征:通过对白癜风患者皮肤病变和正常皮肤的转录组数据进行重新分析,发现病变皮肤中氧化应激相关基因如 ECT2、HDAC2、RWDD1 和 TXN 等显著上调,免疫相关基因 ANXA1 和 BRCC3 表达增加,而色素沉积相关基因 DCT、TYR 则明显下调。基因本体(GO)分析也证实,病变皮肤中氧化应激和活性氧(ROS)相关的生物过程显著富集,表明氧化应激和 ROS 积累在白癜风病变皮肤中至关重要。
  2. 肠道菌群对白癜风的影响:在白癜风小鼠模型中,研究人员发现肠道菌群的存在会影响 ROS 相关基因的表达。使用抗生素(ABX)耗尽肠道菌群后,小鼠皮肤病变部位的 ROS 积累显著减少,黑色素细胞和线粒体损伤减轻,白癜风病变面积也明显缩小。这表明肠道菌群在调节皮肤氧化应激和白癜风病情发展中起着重要作用。
  3. 益生菌治疗的效果:分析白癜风小鼠的肠道菌群发现,其与正常小鼠存在明显差异,如疣微菌门(Verrucomicrobia)减少,梭菌纲(c_Clostridia)中某些菌的丰度增加等。通过共居实验和粪便微生物群移植(FMT)发现,严重白癜风小鼠的肠道菌群会加重轻度患病小鼠的皮肤色素脱失。而给予益生菌 BIFICO® 治疗 4 周后,能显著抑制白癜风样色素脱失的进展,表明调节肠道菌群失衡可能对白癜风治疗有积极作用。
  4. 马尿酸的关键作用:研究人员对小鼠粪便、血清和皮肤组织进行靶向代谢组学分析,发现马尿酸(hippuric acid,HA)在白癜风小鼠的皮肤中积累,且这种积累依赖于肠道菌群。给予马尿酸腹腔注射后,能增加小鼠皮肤的 ROS 积累,加重色素脱失,同时还能上调 ROS 相关基因的表达。在白癜风患者中,血清马尿酸水平也显著高于健康志愿者,这表明马尿酸可能是白癜风相关氧化应激的关键调节因子。
  5. 马尿酸的作用机制:研究人员进一步探究马尿酸诱导氧化应激的机制,通过反向虚拟分子对接预测与马尿酸可能相互作用的蛋白质,发现一氧化氮合酶 2(NOS2)和丝裂原活化蛋白激酶 14(MAPK14)等氧化应激相关蛋白与马尿酸有较高的结合可能性。利用差示扫描荧光法(DSF)和表面等离子共振(SPR)技术验证,证实马尿酸能直接与 NOS2 和 MAPK14 结合。

研究结论表明,肠道菌群及其代谢物马尿酸在介导白癜风皮肤氧化应激中起着关键作用。这一发现意义重大,为白癜风的治疗开辟了新的方向。一方面,利用益生菌改善肠道菌群失调,有可能成为治疗白癜风的新策略;另一方面,将马尿酸作为诊断生物标志物和治疗靶点,有望开发出更有效的个性化治疗方法,为广大白癜风患者带来新的希望。不过,该研究也存在一定的局限性,如需要进一步明确特定细菌菌株对白癜风的具体作用,以及马尿酸代谢相关的具体机制等。未来的研究可以在这些方面深入探索,进一步完善对白癜风发病机制的认识,推动白癜风治疗技术的发展。

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