德国波鸿鲁尔大学Aiden Haghikia研究组的最新工作表明，丙酸通过免疫调节机制塑造多发性硬化症的病程。2020年3月10日，《细胞》杂志在线发表了这项成果。

      研究人员测试了丙酸（PA）在多发性硬化症（MS，一种自身免疫性疾病和神经退行性疾病）中的作用。与对照组相比，患有MS的受试者的血清和粪便表现出显著降低的PA量，尤其是在第一次复发后。在概念验证研究中，研究人员为未接受过治疗的MS患者补充了PA，并作为MS免疫治疗的补充。摄入PA两周后，他们观察到功能持续的调节性T（Treg）细胞显著且持续增加，而Th1和Th17细胞则显著下降。

    事后分析显示，摄入PA三年后，年复发率降低，疾病稳定并减少了脑萎缩。功能性微生物组分析显示，摄入PA后，肠中Treg细胞诱导基因的表达增加。此外，PA使MS中的Treg细胞线粒体功能和形态正常化。这些发现表明PA可以作为MS药物的有效免疫调节补充剂。

    据介绍，短链脂肪酸是由肠道细菌从不可消化的膳食纤维中加工得到的，具有免疫调节特性。

肠道细菌影响多发性硬化的进程

肠道细菌是一个自给自足的器官:它们通过代谢产物影响免疫系统和大脑。

    短链脂肪酸丙酸影响多发性硬化患者肠道介导的免疫调节。 圣约瑟夫医院Ruhr-Universitat Bochum神经内科的一个小组在Aiden Haghikia教授主持的一项国际研究中表明了这一点。 除了多发性硬化的药物外，丙酸的应用从长远来看降低了MS复发率和残疾进展的风险。 此外，最初的磁共振成像研究表明，丙酸可能减少作为神经元细胞死亡的标志的脑萎缩。 这些研究结果发表在《CELL》杂志上..

肠道内自给自足的器官

    肠道微生物群，即整个肠道的细菌定殖，不仅对健康机体起着重要作用，而且它与慢性疾病(如多发性硬化症)的关系最近也得到了重视。在肠道内，饮食成分、微生物群及其代谢产物和免疫系统之间的相互作用发生在肠壁。Aiden Haghikia解释说:“这就是肠道细菌如何直接或间接地影响解剖学上遥远的结构，比如大脑。”“因此，肠道菌群就像一个自给自足的内分泌器官，与环境相互作用。”

短链脂肪酸可以抑制炎症反应

   在目前的研究中，研究人员成功地将之前在细胞培养皿和实验模型中显示的结果转移到他们的MS患者身上:短链脂肪酸，如丙酸或其盐丙酸盐，增加了肠道中调节性T细胞的分化和功能。“这些细胞阻止了过度的炎症过程，减少了自身免疫性疾病(如多发性硬化)中的自体免疫细胞，”圣约瑟夫医院(St. Josef Hospital)神经科主任拉尔夫·戈尔德(Ralf Gold)教授说。

   在他们的研究中，研究人员发现多发性硬化症患者体内的微生物组组成发生了改变。此外，他们发现MS患者的粪便和血清中缺乏丙酸，这在疾病的早期阶段最为明显。这些数据是与柏林马克斯·德尔布鲁克中心和马丁·路德大学哈勒-威登堡营养科学研究所合作获得的。

肠道细菌和细胞发电厂至关重要

    在与以色列巴伊兰大学(Bar-Ilan University)的研究人员合作的过程中，他们开发了一种肠道微生物群落功能分析模型，结果表明，丙酸盐相关的肠道微生物群落变化在调节细胞的分化中起着至关重要的作用。研究小组与RUB医学院的分子细胞生物学研究组合作证明，这些细胞功能的增强是由于线粒体功能的改变而提高了能量的利用。

肠道作为未来治疗的靶点

    短链脂肪酸只代表饮食中产生的肠道细菌代谢产物的一小部分。Aiden Haghikia说:“对这种未知器官的进一步研究和从中获得的知识将使我们能够开发出创新的饮食措施，以补充未来已知的治疗方法。”

More information: Alexander Duscha et al. Propionic Acid Shapes the Multiple Sclerosis Disease Course by an Immunomodulatory Mechanism, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.035