强直性脊柱炎与克罗恩病的关联性:克雷伯菌与淀粉摄入的双重角色!

史宪杰医生 发布于2025-06-24 18:36 阅读量353

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医学故事.健康  中华医学会理事 神经外科教授



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强直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis, AS)和克罗恩病(Crohn's Disease, CD)作为两种常见的慢性炎症性疾病,近年来其关联性逐渐受到关注。本文基于现有研究,探讨了克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)感染与淀粉摄入在 AS 和 CD 发病机制中的作用,并分析了遗传易感性(如 HLA-B27 基因)与环境因素的交互影响。研究表明,克雷伯菌可能通过分子模拟机制触发自身免疫反应,而淀粉摄入可能通过促进肠道克雷伯菌增殖加剧病情。此外,HLA-B27 基因携带者在感染克雷伯菌后更易发展为 AS 或 CD。本研究为 AS 和 CD 的防治提供了新的视角,强调了饮食干预与靶向治疗的潜在价值。


关键词

强直性脊柱炎;克罗恩病;克雷伯菌;淀粉摄入;HLA-B27


一、引言

强直性脊柱炎(AS)和克罗恩病(CD)均属于脊柱关节炎(Spondyloarthropathies, SpAs)范畴,具有相似的遗传背景和免疫病理机制。AS 以脊柱和骶髂关节慢性炎症为特征,而 CD 则表现为肠道透壁性炎症,两者均可导致严重的功能障碍和生活质量下降。近年来,越来越多的研究表明,这两种疾病可能共享共同的致病因素,其中克雷伯菌感染和淀粉摄入被认为是重要的环境触发因素。本文旨在系统综述克雷伯菌与淀粉摄入在 AS 和 CD 发病中的作用机制,并探讨其临床意义。


二、AS 与 CD 的关联性研究进展

2.1 遗传背景的相似性

AS 和 CD 均与 HLA-B27 基因密切相关。研究表明,约 90% 的 AS 患者携带 HLA-B27 基因,而 CD 患者中 HLA-B27 阳性率虽低于 AS,但显著高于普通人群。HLA-B27 基因编码的抗原分子可能通过分子模拟机制,与克雷伯菌表面抗原发生交叉反应,从而引发自身免疫攻击。此外,冰岛的一项家族研究显示,AS 患者亲属中 CD 的发病率显著升高,提示两种疾病可能存在共同的遗传易感性。

2.2 免疫病理机制的重叠

AS 和 CD 均以 Th1/Th17 型免疫反应为主导,表现为 IL-17、IL-23 等促炎细胞因子的过度表达。克雷伯菌感染可激活肠道固有层中的树突状细胞,诱导 Th17 细胞分化,进而释放 IL-17 和 IL-22,导致肠道和关节的慢性炎症。此外,克雷伯菌细胞壁成分(如脂多糖)可通过 Toll 样受体(TLR)激活 NF-κB 信号通路,进一步加剧炎症反应。


三、克雷伯菌的致病机制

3.1 分子模拟与自身免疫

克雷伯菌表面的脂多糖(LPS)和鞭毛蛋白与 HLA-B27 分子具有相似的氨基酸序列,这种分子模拟现象可能导致免疫系统误将自身组织识别为外来抗原。例如,克雷伯菌的 α- 烯醇化酶与 HLA-B27 分子的 B 口袋区域存在交叉反应性表位,可诱导 CD4+ T 细胞产生针对关节和肠道组织的自身抗体。

3.2 肠道菌群失调与炎症扩散

克雷伯菌是肠道正常菌群的组成部分,但其过度增殖可破坏肠道屏障功能,导致细菌代谢产物(如短链脂肪酸)和内毒素进入血液循环,引发系统性炎症。研究发现,AS 和 CD 患者肠道中克雷伯菌的丰度显著高于健康人群,且与疾病活动度呈正相关。此外,克雷伯菌感染可通过 “肠 - 关节轴” 机制,将肠道炎症扩散至关节,导致 AS 的发生。


四、淀粉摄入的影响

4.1 淀粉对克雷伯菌增殖的促进作用

淀粉是克雷伯菌的主要碳源之一,其摄入可显著增加肠道内克雷伯菌的数量。体外实验表明,克雷伯菌在富含淀粉的培养基中生长迅速,且其毒力因子(如荚膜多糖)的表达水平显著上调。临床研究也发现,高淀粉饮食的 AS 患者肠道克雷伯菌丰度更高,且疾病活动度评分(如 BASDAI)显著升高。

4.2 淀粉代谢产物的免疫调节作用

淀粉在肠道内被分解为葡萄糖和麦芽糖,这些代谢产物可通过激活 mTOR 信号通路,促进 Th17 细胞分化和 IL-17 的分泌。此外,淀粉发酵产生的短链脂肪酸(如丁酸)虽然具有抗炎作用,但其在克雷伯菌过度增殖的情况下可能失衡,导致肠道免疫稳态破坏。


五、临床干预策略

5.1 饮食调整

低淀粉饮食已被尝试用于 AS 和 CD 的辅助治疗。一项为期 12 周的随机对照试验显示,低淀粉饮食可显著降低 AS 患者肠道克雷伯菌丰度,并改善关节疼痛和晨僵症状。然而,另一项研究发现,长期低淀粉饮食对 CD 患者的临床缓解率并无显著影响,提示饮食干预可能需要个体化实施。

5.2 抗菌治疗

针对克雷伯菌的抗生素治疗(如氟喹诺酮类)可有效减少肠道细菌负荷,缓解 AS 和 CD 的炎症反应。然而,长期使用抗生素可能导致肠道菌群失调,增加耐药菌感染的风险。因此,选择性肠道去污(Selective Digestive Decontamination, SDD)策略(如口服不吸收的抗生素)可能是一种更安全有效的方法。

5.3 生物制剂的应用

抗 TNF-α 单克隆抗体(如英夫利昔单抗)已被广泛用于 AS 和 CD 的治疗,其通过抑制 TNF-α 的促炎作用,显著改善患者的症状和生活质量。近年来,针对 IL-23/IL-17 通路的生物制剂(如乌司奴单抗)也在临床试验中显示出良好的疗效,尤其适用于对 TNF-α 抑制剂应答不佳的患者。


六、挑战与展望

尽管克雷伯菌和淀粉摄入在 AS 和 CD 中的作用已得到部分验证,但仍存在以下挑战:

个体差异:HLA-B27 阳性者中仅约 10% 发展为 AS,提示其他遗传和环境因素可能参与疾病的发生。

菌群复杂性:肠道菌群的组成受多种因素影响,克雷伯菌与其他共生菌的相互作用机制尚不明确。

长期疗效:饮食干预和抗菌治疗的长期安全性和有效性仍需大规模队列研究验证。

未来研究应聚焦于以下方向:

精准医学:通过宏基因组学和代谢组学技术,识别 AS 和 CD 患者的肠道菌群特征,制定个性化治疗方案。

新型靶点:开发针对克雷伯菌毒力因子或宿主 - 微生物互作通路的靶向药物。

联合治疗:探索饮食调整、抗菌治疗与生物制剂的联合应用,以提高治疗效果。


七、结论

克雷伯菌感染和淀粉摄入在 AS 和 CD 的发病中扮演重要角色,其通过分子模拟、肠道菌群失调和免疫调节等机制,促进疾病的发生和发展。HLA-B27 基因携带者在高淀粉饮食和克雷伯菌感染的双重压力下,更易发展为 AS 或 CD。临床干预应综合考虑遗传易感性、肠道菌群状态和环境因素,采取个体化的饮食调整和靶向治疗策略。随着研究的深入,克雷伯菌和淀粉摄入有望成为 AS 和 CD 防治的新靶点。

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