肠道微生物功不可没：它们不仅帮助消化食物、产生一些营养物质、解毒有害物质并保护我们免受病原体侵害，而且对免疫系统的发育也很重要。肠道微生物群的紊乱与过敏以及消化系统和免疫系统疾病有关。尽管肠道生物对消化系统功能的影响普遍被接受，但它们如何影响身体其他部位的病理学仍然是一个谜。
新的研究已经开始解决这个谜团。哈佛医学院病理学教授黛安·马蒂斯（Diane Mathis）和她的同事发现，一种自然存在的肠道细菌可以引发小鼠的关节炎，部分原因是操纵免疫系统的细胞。他们的研究发表在 6 月 25 日的《免疫》杂志上。
类风湿性关节炎 (RA) 是一种慢性、无法治愈的疾病，主要特征是关节炎症疼痛。尽管其确切原因不明，但 RA 是一种自身免疫性疾病，在这种疾病中，免疫系统将身体自身的物质和细胞误认为是外来入侵者，并对其进行攻击。
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为了研究肠道微生物如何影响 RA 的发展，研究人员使用了一种特殊的小鼠品系，这种小鼠品系自然会发展为严重的炎症性关节炎。他们在无菌条件下饲养小鼠，发现这些动物发展为 RA 的速度明显慢于自然定植有各种非致病性微生物的对照组。
更重要的是，定植的小鼠产生了更高水平的免疫调节蛋白 IL-17。这种分子由免疫细胞产生，并促进炎症。阻断小鼠的 IL-17 功能可以阻止疾病进展，这证明了 IL-17 在关节炎中的重要作用。
接下来，研究人员将无菌小鼠接种了一种称为节段性丝状细菌 (SFB) 的单一细菌物种，该细菌天然存在于肠道中，并且之前已被证明会导致 IL-17 增加。在小鼠暴露于 SFB 后，研究人员观察到这些动物不仅产生了更多的 IL-17，而且关节炎的发展速度也快得多，这表明在具有遗传易感性的个体中，肠道细菌可以通过刺激免疫系统产生 IL-17 来促进关节炎。
RA 以前与支原体细菌、Epstein-Barr 病毒、巨细胞病毒、细小病毒和风疹（德国麻疹）病毒等病原体的感染有关，但仍然缺乏确凿的证据。
马蒂斯说：“这种（疾病）一直被认为是病原体造成的。人们还没有真正研究过共生细菌的影响。”
芝加哥大学病理学教授亚历山大·切尔沃斯基（Alexander Chervonsky）没有参与这项研究，他指出这项研究的一个重要成果是发现特定的微生物（在本例中为 SFB）可以决定自身免疫性疾病的结果。然而，他指出，即使在无菌条件下，这些小鼠仍然会发展成关节炎，尽管它们的发展速度要慢得多。他说，这表明关节炎的发展不需要 SFB 的存在，但暴露于微生物可能会加速疾病的进展。
人类微生物影响自身免疫性疾病发展的证据主要来自双胞胎研究。例如，1 型糖尿病在同卵双胞胎中只有约 50% 的时间影响两个人。如果微生物确实在建立这种差异中发挥作用，那么至少有两种可能的机制在起作用：首先，患有糖尿病的双胞胎可能是由导致或促进疾病发展的微生物感染引起的；或者，不患糖尿病的双胞胎可能是由阻止疾病发生的细菌定植引起的。切尔沃斯基最近的研究支持后一种情况，在无菌条件下饲养的特定品系的小鼠中，糖尿病的发病率更高。
切尔沃斯基说：“我们必须谨慎，因为尽管小鼠被饲养在无菌环境中，但这并不意味着它们没有接触到微生物产品。”他补充说，人们始终担心微生物可能会污染饲料，而使用完全合成的饮食可以克服这种可能性。
马蒂斯强调，不应从这些小鼠研究中得出“小鼠或人类会‘感染’自身免疫性疾病或关节炎”的结论。她补充说，更好的思考方式是，个体具有不同程度的遗传易感性，当暴露于某些环境因素时，可能会继续发展为疾病。马蒂斯说：“这确实是遗传和环境之间的相互作用。”