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【肠道菌群仅仅影响糖尿病？最新研究发现还会影响骨骼发育】
南卡罗来纳州医科大学（MUSC）的研究人员研究了骨骼免疫、骨骼系统与免疫系统之间的关系的骨免疫学 ， 他们研究了特定微生物 ， 分段丝状细菌（SFB）对青春期后骨骼发育的影响 。 他们的研究结果于1月10日在线发表在《骨与矿物质研究杂志》上 ， 表明SFB增强了肠道和肝脏中特定免疫细胞的反应 。 这种反应导致破骨细胞活性增加 ， 成骨细胞活性降低 ， 从而累计损害骨量的累积 。
“这是第一个已知的报告 ， 表明在复杂的肠道微生物组中 ， 特定的微生物具有影响正常骨骼生长和成熟的能力 。 ” 医学和牙科医学Chad M. Novince博士说 ， 他们研究微生物组对骨免疫学和骨骼发育的影响 。
Novince实验室侧重于青春期后的骨骼发育 ， 这是可塑性的关键窗口 ， 可支撑一个人峰值骨量的大约40％的累积 。 实验室最近的工作表明 ， 某些肠道微生物组会增强肝脏和骨骼环境中的免疫反应 ， 从而损害骨骼骨骼质量 。 SFB已被其他小组证明以白介素17A（IL-17A）依赖性方式激活TH17细胞的免疫反应 ， 旨在将SFB介导的免疫力的这些方面联系起来的研究确定了特定的肠道微生物是否具有影响骨骼健康的能力 。
研究方法
为了研究SFB和肠道微生物组对骨骼健康的影响 ， Novince实验室采用了具有明确微生物群的小鼠模型 。 这项研究是由MUSC的Gnotobiotic Animal Core推动的 ， 该中心由牙科医学学院的合著者兼教授Caroline Westwater博士指导 。 可通过独特的动物核心获得的无菌小鼠（无微生物群）和生物小鼠（定义为微生物群）为研究微生物组对骨骼发育的贡献提供了一个极好的模型 。
研究发现
“每当我们想到骨头时 ， 总是成骨细胞和破骨细胞的平衡 。 成骨细胞形成骨骼 ， 破骨细胞吸收骨骼 。 SFB的定植引起轴的两侧移动：破骨细胞活性上升 ， 而成骨细胞活性下降 ， 这对骨骼有害 。 ”
MUSC医学院和牙科医学院的助理教授Chad M.Novince
为了开始研究 ， Novince实验室将无菌小鼠与SFB单关联小鼠进行了比较 。 患有SFB的小鼠的小梁骨体积-经历高骨代谢率的骨的类型显示减少了20％ 。 对这些小鼠的进一步检查显示 ， SFB定植会导致肠道和血液循环中IL-17A水平升高 ， 并具有破骨细胞潜力 。
接下来 ， Novince实验室检查了复杂肠道菌群中SFB的存在是否会影响正常骨骼发育 。 他们将具有SFB作为微生物组一部分的Taconic无病原体小鼠与缺少SFB的Taconic无病原体小鼠进行了比较 。
复杂菌群中SFB的存在导致小梁骨体积减少 ， 这归因于破骨细胞活性增加和成骨细胞活性降低 。 SFB定植导致肠道中的促炎性免疫状态 ， 与肠道相关的淋巴结中髓样来源的抑制细胞（MDSC）和M1巨噬细胞的数量增加 。 而且 ， SFB定植增加了肠道和循环中IL-17A的水平 。
有害菌还刺激肝脏免疫
有趣的是 ， SFB在复杂肠道菌群中的存在也深刻刺激了肝免疫 。 SFB定植上调了肝脏中的促炎免疫因子 ， 并增加了肝引流淋巴结中的TH17细胞 。 此外 ， SFB的存在导致急性期反应物（在肝脏中产生并分泌到循环系统中的免疫因子）水平更高 。 Lipocalin-2（LCN2）特别有趣 ， 因为它是一种影响骨骼代谢的抗菌肽 。
SFB定植导致循环中IL-17A和LCN2的水平升高 ， 这两者都是支持破骨细胞活性和抑制成骨细胞活性的因素 。 综上所述 ， 这些数据表明 ， SFB在调节肠道和肝脏的免疫反应中起着至关重要的作用 ， 这对骨骼具有显著作用 ， 并提供了强有力的支持 ， 即肠道微生物群对骨骼的作用部分是通过肠道肝脏介导的 。-骨轴 。
此外 ， SFB对骨骼健康的贡献可能具有重大的临床意义 。
肠道菌群健康对应骨骼发育很重要
Novince说：“如果我们能够防止有害微生物菌落的定植或耗尽肠道微生物群中的SFB等特定微生物 ， 则有临床潜力可以优化青春期后骨骼发育过程中的骨质积聚 。 ”
