艾滋病是一种肠道疾病,这个概念很容易被人们忽视,因为人们的注意力都集中在性传播以及病毒和它感染并杀死的 CD4+ T 细胞的血液测量上。但最根本的是,大约三分之二的 T 细胞存在于肠道的淋巴组织中,病毒在暴露后会在此处传播,甚至在血液中出现之前就开始传播。
然而,血液一直是研究和护理的重点,因为它易于取样,并且广泛代表了全身的情况。肠道则很难进入,这就是为什么它的很大一部分仍然是粗略划分的地形,只能用粗糙和侵入性的工具进行检查。但研究人员在上周三于波士顿举行的逆转录病毒和机会性感染年度会议上表示,为了在理解疾病和制定更好的干预措施方面取得下一个层次的进展,更好地了解肠道环境将是必要的。“我们为什么关心微生物组?”华盛顿大学(U.W.)的病理生物学家尼科尔·克拉特问道,她的实验室专注于粘膜免疫学。克拉特组织并主持了本次会议,她自己回答了这个反问,总结说,艾滋病毒感染会减少有益细菌的数量和多样性,并增加对肠道有负面影响的细菌。“菌群失调会对健康造成影响,”她说。
一个主要的调查领域,菌群失调,是微生物组的扰动,它允许肠道内部的生物体通过肠壁屏障逃逸到周围空间,并最终进入血液。菌群失调是一个普遍的过程,涉及不同微生物在肠道约九米长的不同位置发生各种形式的破坏,可能会导致不同的医疗问题。
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在猴子暴露于 SIV(与艾滋病毒相似的猴病毒)八天后,威斯康星大学麦迪逊分校的免疫学家亚当·埃里克森发现动物血液中循环的细菌数量“增加了 1300 倍”。时间上的关联——血液中细菌的数量在 SIV 出现在血液之前就增加了——使他相信病毒首先攻击 CD4+ T 细胞,这些细胞有助于保护肠壁免受微生物移位。但是,随着动物的免疫系统开始对病毒进行一些控制,并且肠道屏障功能得到改善,血液中的细菌水平下降。他认为,调节这种活动可能会减少引发艾滋病毒感染、病毒设定点建立和病毒库播种的最初炎症爆发。
与此同时,在太平洋沿岸,华盛顿大学的免疫学家詹妮弗·马努扎克向未感染的猴子施用了一种名为 VSL#3 的益生菌,以调节肠道中更有利的微生物生态系统并改善免疫功能。她发现“结肠和淋巴结中产生 IgA-[免疫球蛋白-]的 B 细胞增加”,以及淋巴结中辅助性 T 细胞的增加*。
这些和其他发现表明,有可能增强肠道中的免疫反应,并且可以作为提高对通常在感染艾滋病毒的人、老年人和其他有风险的人中较弱的疫苗接种的免疫反应的方法。但是马努扎克警告说,不要期望市售的益生菌会产生相同的结果;根本没有数据支持这种观点。
艾滋病毒感染究竟如何影响人类肠道微生物组?答案可能取决于你观察的地方。哈佛医学院的医学生、雷根研究所的研究员杰西斯·卢埃瓦诺检查了波士顿 145 人和乌干达 120 名受试者肠道的细菌群落。他发现乌干达艾滋病毒阳性和阴性人群的肠道样本之间几乎没有差异,但在波士顿却有显着差异。有趣的是,健康的艾滋病毒阴性波士顿人是例外,其他三组的肠道相对相似;对于两个大陆的未治疗患者来说尤其如此。“艾滋病毒未感染患者的样本中含有更丰富的成分,以及主要由厚壁菌门细菌组成的独特种群,”卢埃瓦诺说。病毒载量和治疗也会影响群落组成,但研究中每个亚组的人数太少,无法说出更多内容。
粪便微生物移植 (FMT) 已被接受用于治疗艰难梭菌感染,这是一种危及生命且难以治疗的菌群失调,通常是由大量使用抗生素引起的。该手术的成功率高达 90%,将健康人的粪便微生物生态系统移植到病人身上,通常使用结肠镜插入材料,以恢复健康的平衡。
来自加州大学旧金山分校的胃肠病学家马·索姆苏克希望 FMT 可以恢复患有菌群失调和免疫激活的艾滋病患者的肠道平衡,这可能会导致诸如心血管疾病之类的疾病。在六名患者身上尝试后,索姆苏克发现几乎没有好处。幸运的是,这些受试者经历了与其他尝试过 FMT 的患者相同的少量副作用。主要问题似乎是移植后的微生物几乎没有定植——移植的生物体没有茁壮成长并取代已经存在并导致菌群失调的细菌。然而,索姆苏克并不感到惊讶。对于艰难梭菌来说,抗生素和大量腹泻的组合会清除肠道中的大部分细菌,因此移植的生物体在肠道定植方面几乎没有竞争。索姆苏克将他的生物体移植到相当于曼哈顿的微生物环境中,它们中的大多数都迷失在人群中。
该研究的下一阶段将首先用抗生素“调节”患者,以抑制当地的细菌种群,正如在尝试治疗艰难梭菌患者失败时所做的那样,索姆苏克说。这类似于如何使用放射和化疗来“调节”患者以进行骨髓移植,以改善移植的免疫细胞的定植。索姆苏克一直认为,为了提高定植的机会,可能需要进行调节,但他想先尝试使用非侵入性方法,不使用抗生素。他希望今年晚些时候开始对 12 名患者进行第二次研究。
*编者注 (2016/3/17): 本段已在发布后进行了编辑。原文错误地识别了益生菌 VSL#3 和 B 细胞 IgA。