周伟大:面对高致命孕期疾病,吾们如何在肠道找到突破口?

2020-07-15

原标题:周伟大:面对高致命孕期疾病,吾们如何在肠道找到突破口?

各位《肠·道》的不悦目多们,各位友人们行家好!

吾是来自南方医科大学珠江医院的周伟大,专门起劲再次来到《肠·道》的讲台,跟行家分享吾们的钻研故事。

吾今天跟行家分享的内容是:肠道菌群庞杂是不是子痫前期的关键病因。

吾想吾们关注肠道菌群的各位同仁们,肯定都是晓畅肠道菌群跟各栽各样的疾病都存在专门主要的相关。

而且,这两年越来越多的报道说,肠道菌群在这个疾病中,在谁人疾病中,产生了林林总总的影响。

但是,行家在高昂的同时,能够也会产生一些疑心。

肠道菌群这个事情到底靠不靠谱?吾们怎么往理解这么复杂的肠道菌群跟疾病之间的相关?这些肠道菌群到底跟疾病之间能不克产生一个诊断或者是治疗的湮没的用途?

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因而,吾期待吾今天讲的这个故事,能够是如许的一个例子。

最先吾们关注的子痫前期(PE)是一个什么样的疾病呢?子痫前期它是以妊娠 20 周后展现的血压提高和蛋白尿,同时陪专一血管肝肾等多脏器功能受损为特征的一栽妊娠期的特异性的症候群。

它不只是影响到胎儿的发育,而且还影响到肾脏心脏、血液、脑部以及肝脏等多个器官功能。它是导致孕产妇、围产儿物化亡的主要因为之一。

全球每年导致大约 7 万例的孕产妇物化亡,大约 50 万例的胎儿和复活儿物化亡。因而,它是一个专门主要的疾病。而且,即便是在终止妊娠分娩之后,复活儿以及产妇的预后也是不良的。

因而,子痫前期是吾们产科的一个专门主要的疾病类型,它自己的发病率也许在 5%~8%旁边。在临床上面,往往把它叫做妊高症——妊娠期的高血压。

而这个疾病它的一个逆境是什么呢?第一个,匮乏有效的治疗形式。现在在临床上面是以解痉降压、应时的终止妊娠为主要的手腕,治疗效率欠佳。

第二,它也匮乏有效的预警的标志物,不幸于早期的防控。现在来说,有效母体的各栽因素,比如说它的妊娠史、双胎等等这些因素,也有倚赖于子宫的多普勒的彩超,或者添上一些平均动脉压等等这些形式进走的一些筛查。但是,这些形式实际上现在都是一些幼周围队列的钻研。

从吾们检验的角度,sFlt-1/PIGF 的比值展望两周内发生子痫前期的阴性展望值效率是比较好的。但是它队列周围也照样比较幼,同时它只能够展望两周之内的。

因而,到现在为止,在妊娠第一、二阶段还异国能够郑重展望子痫前期的形式,同时也异国一个好的治疗的或者是预防的形式。因此,这个疾病现在来说照样一个专门难以往诊治的疾病。

那么子痫前期它之因而这么难以往展望、难以往预防、难以往治疗,它关键的一个因为就是发病机制还不清亮。这个疾病的病因伪说是多说纷纭,包括血管内皮受损、胎盘的浅着床、遗传的易感性、胰岛素招架、氧化答激等等。

它们主要讲的都是滋润细胞、动脉血管的上皮细胞或者动脉血管的肌肉细胞受到的影响机制。这些机制都是一些描述的,实在的机制还异国十足的阐明。

从临床角度,子痫前期与代谢综相符征是亲昵相关。而代谢综相符征中心的肥肥、胰岛素招架、高血糖、高血脂等等这一系列外型都会导致免疫的失衡,导致热症逆答的上升,进一步促进了滋润细胞的侵占不及,从而导致了它的螺旋动脉重塑的不及,产生胚胎的供血的不及,并进一步造成血压上升以及胎盘浅着床。

而代谢综相符征正好是与吾们肠道菌群亲昵相关的!吾们都晓畅,一个均衡的肠道菌群在代谢综相符征中心扮演专门主要的角色。

而有些变态菌、病原菌的增补,或者是一些有好菌的缩短,比如说Akkermansia、Faecalibaterium 这些菌的缩短则诱发疾病。

有好菌的缩短和有害菌的增补会促进热症逆答,促进免疫的失衡,从而导致肠屏障的受损,促进细菌的移位以及一系列的菌群相关的毁伤,并会在肥肥、高血压、糖尿病、脂肪肝、冠心病等等这些疾病中发挥主要作用。

是否有能够,肠道菌群庞杂在子痫前期中心扮演很主要的角色呢?肠道菌群庞杂是引首很多的肠外的远端器官的毁伤的。

除了肠道自己,皮肤、心、脑、骨或者是关节、肝、肾等等一系列都会受到肠道菌群庞杂引首的远端毁伤。

因而在子痫前期发生的过程中心,有异国能够存在一个所谓的肠道-胎盘轴的作用呢?也就是吾们肠道菌群在分娩前,直至分娩后甚至在怀孕的早期就有能够发生了庞杂。

而这栽庞杂的菌群经历一系列的作用,能够会影响到胎盘的发生和发展。同时,在胎盘自己也有能够存在肯定的菌群庞杂。

自然,这栽胎盘菌群的庞杂以前行家关注更多的是由于泌尿生殖道的上走性的感染引首的。自然会不会也有能够从其它途径来源的菌群影响了胎盘的菌群,从而影响了复活儿的发育呢?

而胎盘有异国微生物群落在前线几年也有很多的争吵。

尤其是往年在 Nature 上面发外了一篇很大的文章。它的论述就是胎盘内里是异国平常菌群的,但是胎盘内里是有一些变态的菌。自然在这个钻研中他主要说胎盘内里有 GBS 如许的一个无乳链球菌的定植。

但是,会不会有一些变态的菌群从肠道来源或者是其他来源,在胎盘中心定植,或者说它哪怕异国定植但照样影响到胎盘的发育或者是复活儿的发育呢?

因而吾们这个做事,就是从人群以及动物两个角度往探讨如许的一个题目。

最先吾们来望菌群。吾们分成了三个片面:菌群的群落结构、胎盘的群落结构以及菌群失调在子痫前期发病中的作用。

吾们最先来望子痫前期患者肠道菌群生物多样性发生了隐晦的转折。左边这幅图,蓝色的是平常血压的孕妇,红色的这些点代外的是子痫前期的孕妇。

吾们能够望到,两组的孕妇们的肠道菌群是隐晦区分开的。左上角两幅图是她们的 α 多样性,外示它多样性也在降落。

右边这幅图,吾们就望到子痫前期患者富集了 Fusobacterium 就是Veillonella,Clostridum 等等这些细菌。而她会缺失一些什么菌呢?会少一些像Akkermansia、Faecalibacterium 等等这些常见的有好菌。

因而,菌谱好似望首来是靠谱的。这是吾们人的菌群的数据。

倘若想做诊断的话,吾们来望望。吾们在这个地方有两个地区,一个是江西,一个是广东,别离进走了建模。

吾们能够望到,左边这幅图是做本地建模本地验证的时候,AUC 值专门的高,也许在 97%~99%。因而,表明区分是专门的隐晦,子痫前期的患者和平常的这些孕妇的肠道菌群差别专门的大。

吾们又做了一件事,是来比较广东和江西两地的这些子痫前期患者的肠道菌群有什么异同。吾们能够望到不论用广东的模型往检验江西,照样用江西的模型往检验广东,它的 AUC 都达到了 80%以上,照样有一个比较好的区分的。

这挑示吾们在这栽迥异的区域之间,这栽子痫前期的肠道菌群的庞杂有比较强的相通性。这也在挑示吾们:肠道菌群能够在子痫前期中心有比较主要的作用。

吾们来望望这些迥异菌属与临床指标之间它的相关是怎么样的。能够望到吾们上面 4 个是富集的菌,下面三个是在子痫前期患者相对降落的菌。

它们和血压、尿蛋白肝功能等等这些指标存在响答的正相关或者是负相关的相关,也就是说,这些特征菌和吾们的临床外现之间存在相关。

吾们再进一步来望,当吾们取胎盘中心的微生物来检测的时候。最先,左边这幅 A 图是 16S rRNA 总的定量的终局,望到是子痫前期患者是比首平常组是隐晦上升的。

进一步吾们又用 qPCR 来检测 Fusobacterium 如许的一个关键菌。在对照的水中心吾们异国能够扩添出如许的一个菌来,而在粪便样本中心都能够扩添出来。

那么吾们来望胎盘中心怎么样呢?NP(平常组)这一组有一片面自愿者被扩添出来,但是在 PE 这组吾们望到有相等高的比例的人她是能够被扩添出来的。同时,两组之间是有统计迥异的。也就是说在子痫前期患者中心,她的 Fusobacterium 是隐晦上升了的。

那么吾们进一步用荧光原位杂交来判定来检测胎盘中心的微生物。吾们左边这幅图是用的是清淡的 16S 的探针。吾们能够望到在绒毛这些壁上面,PE 这一组它是有如许的一个绿色荧光染色的隐晦的上升的如许的一个表象。

其实,吾们细菌在绒毛上面是有肯定的富集的。倘若吾们进一步来望 Fusobacterium,吾们望 B 图的 PE 这一组吾们也能够望到 Fusobacterium 在上面的定植。

吾们进一步来望,它的结构的也是迥异的。

吾们能够望到子痫前期,PE 和 NP 两组是在胎盘上面的菌群也是有隐晦区别的。它和刚刚的粪便中心区分的菌群不是十足相通,甚至是有很多的差别之处。

这也好似在挑示吾们这栽能够迁移到胎盘中心发挥作用的菌群是有肯定的限制性的,产品展厅是有肯定的特异性的。

那么这栽在胎盘上面的菌群,吾们想来望望跟它的胎盘片面的热症因子,也就是胎盘结构中心的热症因子外达程度有异国相关。

吾们检测了 Il6、ll1β、Ccl4、Ccl3 这 4 个热症因子。吾们望到什么呢?胎盘中心的 16S rRNA 总的载量和白介素 6 以及 Ccl4 之间,是存在一个比较好的相关性。胎盘中心的细菌有能够激发了胎盘的片面的热症逆答。

而刚才讲到的都是一些相关,吾们望到的肠道菌群的纷歧样,胎盘菌群的纷歧样。那么更主要的是,吾们想搞明了肠道菌群庞杂对如许的一个疾病,是不是真的扮演了一个病因的角色?

吾们把平常组和子痫前期的孕妇的肠道粪菌,别离都接栽到幼鼠体内。最先 BCDE 吾们都是在鉴别是否有了成功的定植。吾们能够望到两组接栽后的菌群是纷歧样的,同时在 CD 两幅图吾们能够比较好的复制了患者的肠道菌群的特征。它们的趋势和患者是相通的。

同时吾们望到像 Fusobacterium 等等这些菌,确实在接栽了子痫前期的 FMT 的组是有上升的。

好了当吾们把菌群成功定植之后,吾们来望望它对固有肠道免疫的影响。吾们检测了肠道固有层中 Treg/Th17 的如许的一个免疫均衡。吾们望到的是 Treg/Th17 比例的隐晦降落。

不只是在幼肠的固有层中心,而且在脾脏中心同样的发生了 Treg/Th17 的免疫的失衡。而 Treg/Th17 比例的隐晦降落,吾们晓畅是跟高血压的发生是有如许的一个相关的。

而进一步吾们来望到是什么呢?望到它的肠屏障功能是受损的。吾们望到的是肠瘘发生的增补(图 AB),望到的是白蛋白以及内毒素的增补,粪便中心的标志物以及血液中心的标志物都不悦目察到如许的表象。

进一步吾们来望肠道上面的 4 栽主要的屏障蛋白相关的外达情况。不论是 C 图 RNA 的程度照样 DEFG 的蛋白程度,都望到了它的屏障功能的受损。

吾们进一步用结构病理的方式来不悦目察。吾们望到了这 4 个蛋白,它在吾们最下面一排的 PE 组,它的外达程度、厉密连接蛋白的外达量都隐晦的发生了降落,由于它们染色出来是棕色的。在 NP 组它是相对是比较平常的,而在 PE 组是发生了隐晦的降落。

这栽屏障的受损、免疫功能的受损,陪同的就是这些肠道菌群进一步的迁移。吾们不悦目察到的是接栽了子痫前期的这些幼鼠胎盘中心的微生物量就隐晦的上升了。

A 图望到的是在 PE-FMT 组,它总的 16S rRNA 隐晦上升。而吾们不悦目察的Fusobacterium 如许的一个迁移也发生了上升。C 图的荧光染色也发现在 PE 组它是发生了隐晦的上升。而 D 图望到的是菌群的转折。

刚才讲的是粪便菌群,现在望到的两组之间胎盘的菌群也存在隐晦的差别。那么除了这些菌群的差别之外,吾们也同样不悦目察到了 4 栽主要的热症因子,它们和人类和患者发生了相通的如许的一个转折特征。

也就是说,吾们经历接栽了幼鼠之后,发生了比较相通的如许的一个菌群的转折、位移。

那么吾们再进一步来望它的外型。吾们望到血压转折的时程,灰色的这一组吾们在整个实验过程中心是对照组,它的血压是比较稳定的;蓝色的这一组是接栽了平常孕妇的粪菌的幼鼠;

而红色的这一组是接栽了子痫前期患者的肠道菌群的幼鼠,它的血压在 42 天的时候就发生了隐晦上升,而在交配之后它的血压进一步发生了上升。这和吾们临床的子痫前期它的血压的上升是相一致的。

从 B 图来望,吾们能够望到的是它的一个蛋白尿的情况。交配前它的血压上升但是蛋白尿并异国上升,但是在交配后、在分娩前,吾们不悦目察到它的蛋白尿的也发生了隐晦的上升。那么,这个外型也是和子痫前期患者相通的。

吾们进一步来望胚胎的情况。A 图吾们望到的是它的胚胎。接栽了 PE 组(最下面这一组)望到它的胚胎的数目发生了隐晦的降落。

除了胚胎的数目之外,吾们望 B 图是胚胎的重量,吾们望到胚胎的重量以及胎盘的重量在 PE 组(粉色)也都发生了隐晦的降落,也就是说这些外型都比较好的往复制了子痫前期的人体的情况。

吾们来望病理的终局。在结构病理学上,吾们望 A 图指的是它的胎盘上面的迷路层和连接层之间的如许的一个比例,能够望到子痫前期这一组发生的是迷路层和连接层的比例的增补。

连接层就是所谓的胎盘着床的这一层,也就是表明它是存在浅着床的如许的一个表象。自己迷路层上面也发生了一些病理学的转折(B 图)。

而 C 图展现的是肾脏的差别。尽管在胎盘上面发生了一些隐晦的区别,但是在肾脏上面在 PE 组它并异国和 NP 组表现出清晰的结构病理的转折。这就挑示吾们蛋白尿的发生机制还必要进一步的钻研。

除了这些之外,最主要的就是一个胎盘的螺旋动脉的重组。上面染的是它的一个滋润细胞,吾们能够望到在 PE 组它的滋润细胞在螺旋动脉如许的一个周边是发生了降落。

下面染的是它的一个光滑肌,吾们能够望到这个光滑肌在 PE 组是发生了隐晦的增补。因而,这是相符子痫前期的螺旋动脉重塑过程中心发生了庞杂的表象。

因而结论是什么呢?肠道菌群庞杂吾们想它不只是发生了庞杂,而且它这栽庞杂的肠道菌群经历肠屏障的损坏,经历肠道的受损,最先是影响了肠道和整体系的 Treg/Th17 的如许的一个失衡。

同时这些屏障的受损之后,有一片面菌群会直接迁移到远端的胎盘结构,而且这栽免疫的失衡对于血压以及远端器官的热症逆答都产生了影响,最后在子痫前期的病理中心首了一个专门主要的作用。这是吾们现在的倘若。

这个钻研初步探明了子痫前期患者肠道菌群结构的特征,以及它对宿主代谢和免疫答答等过程的影响。它的一个价值是为子痫前期的筛查挑供了新的备选标志物,并且,也有能够是异日的临床治疗的一个新的靶标。

第二,吾们挑出了肠道胎盘轴,能够为子痫前期的病因学挑供了新的见解,也为后续的钻研挑供了理论基础。

这个文章也是在今年的 3 月份行为封面论文发外在 GUT 杂志上面,是和南方医科大学南方医院的黄丽萍教授团队配相符,第一作者是陈夏博士。

但是,这个做事只是对于这么如此复杂的疾病做了以前端的粪菌移植菌群的迥异,粪菌移植到动物上面重塑人的外型如许的一个过程,其中有大量的题目还有待进一步钻研。

比如说最主要的一件事,到底肠道菌群能不克成为妊娠的早中期展望的一个新式的标志物?到底走不走?由于吾们前线做的钻研都是子痫前期患者,是一个已经发生了事件的人。

那么吾们不晓畅她在早期的时候的菌群特征是不是已经存在如许的迥异,是否能够行为展望标志物,甚至行为一个治疗的靶标。第二,吾们刚刚讲的如许的一个菌群的移位肠道胎盘轴是不是一栽远大的事件,它的肠道和远端器官受损的实在的病理机制又是什么?这些还必要专门多的钻研。

往年在肠道大会,吾们也讲过一个叫做一方水土养一方“菌”,它的科学意义是讲,吾们的肠道菌群相关的疾病其实能够会分成了两类。

一类是左边这一类,是受地域影响专门大的。比如像肥肥、糖尿病、脂肪肝等等,吾们能够往找到一些主要的关键菌,但是想做诊断是要有本地化的模型才走。

而右边这一类,是指它的地域影响比较幼的。也就是说吾们地域之间相通性比较高的,比如说像结直肠癌。像这一类的话,它特定的菌对于这栽疾病的贡献是比较大的。

因而这个是吾们 2018 年在 Nature Medcine 这个文章中心的一个主要的不悦目点。而在这个不悦目点中,吾们现在挑出来子痫前期能够是属于这一类地域影响相对比较幼的疾病,也就是说有能够异日建成一个远大的一个新的筛查技术的的标志物。

由于吾们前线已经有终局,说它在两个地方它们之间相通性比较高。起码已经望到了一个比较强的因果相关,有动物实验的证据。

因而,吾们今年已经在开展一个多中心的前瞻性的队列钻研,做中国的母婴肠道菌群队列。吾们已经确定了三家钻研中心,在这三家钻研中心吾们会共同竖立前瞻性的随访队列。

在这前瞻性随访队列中心,吾们将会往检验是不是有能够竖立前瞻性的展望标志物,同时吾们分析这些在这个过程中心影响肠道菌群的影响因子,吾们把它叫做 CALM2001 的临床钻研。

与此同时,吾们还期待能够招募 10~20 家的国际的、国内的钻研中心,共同竖立如许的一个横断面队列。

也就是说吾们来比较在迥异的区域之间,这栽子痫前期肠道菌群的庞杂特征是不是一致的。同时,吾们还期待往做溯源。弄晓畅胎盘的菌群到底是来自于肠道、口腔照样来自于泌尿生殖道如许的一些关键题目。因而,这个是吾的 EMAIL,倘若兴味味,迎接行家给吾们来邮件。

末了,吾们再做一个幼广告吾们有一个叫 Medcine in Microecology 的杂志。这个杂志是吾们南方医科大学和 Elsevier 说相符推动的,现在标是期待能够推动人体微生物组钻研的临床行使。

由于异日吾自夸有大量的数据会从崭新的菌群的角度被重新理解。同时,吾们也有一个微生态微生物组医学中心,除了子痫之外还有大量疾病的因果,以及大量的人群钻研都正在开展中。

专门憧憬行家能够来添盟,迎接行家,谢谢!