Nature：肠道炎症如何引发神经炎症？科学家揭示肠道菌群与神经系统炎症的神秘关联

近年来，随着科学家们对微生物组学研究的深入，肠道菌群与人体健康之间的关系逐渐成为科学界的热点话题，而且越来越多的研究表明，肠道菌群的失衡不仅与消化系统疾病密切相关，还可能影响到远隔器官的功能，甚至引发神经系统疾病，例如，在诸如多发性硬化症（MS）和帕金森病（PD）等自身免疫性疾病中，患者机体的肠道菌群组成会发生显著变化，这些变化被认为可能通过影响免疫系统而间接导致神经炎症的发生。据统计，全球约有230万人患有多发性硬化症，而帕金森病的发病率也在逐年上升，这些疾病给患者带来了巨大的痛苦和经济负担。然而，肠道菌群如何跨越血脑屏障从而引发中枢神经系统的炎症一直是困扰科学家的难题。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Gut inflammation promotes microbiota-specific CD4 T cell-mediated neuroinflammation”的研究报告中，来自伊利诺伊大学等机构的科学家们通过研究揭示了机体肠道菌群如何通过调节免疫系统（特别是CD4 T细胞的活性）来引发中枢神经系统（CNS）的炎症反应；文章中，研究人员通过一系列精心设计的实验揭示了肠道共生菌群特异性CD4 T细胞（T_comm细胞）在肠道炎症和神经炎症中的关键作用。

转移的TCR7B8 CD4 T细胞在肠道和中枢神经系统中能以SFB抗原依赖的方式扩增并表现出致病活性

文章中，研究人员所使用的实验对象包括多种基因工程小鼠，如TCR7B8转基因小鼠、Rag2^−/−小鼠等，他们还使用了多种实验材料，包括肠道共生菌（如分段丝状菌SFB）、特定的T细胞受体（TCR）转基因小鼠、以及用于检测细胞因子和T细胞活性的抗体和试剂。这项研究中，研究人员采用了包括流式细胞术、单细胞RNA测序、免疫组织化学染色等多种先进的实验技术开展研究。首先，他们将TCR7B8转基因小鼠的CD4 T细胞移植到Rag2^−/−小鼠体内，通过观察这些小鼠的肠道和神经系统炎症反应来研究其机体中T细胞的活性和分布，随后研究人员通过基因敲除和药物干预（如使用抗生素消除SFB）来揭示肠道菌群对T细胞活性的影响；同时研究者还通过单细胞RNA测序来分析CNS中浸润的T细胞的转录组特征，并通过免疫组织化学染色来观察神经炎症的病理变化。

研究结果表明，在肠道炎症的背景下，T_comm细胞能被激活并获得进入CNS的能力，这些细胞在CNS中能通过分子模拟机制被宿主蛋白衍生的抗原重新激活，从而产生高水平的促炎细胞因子（如GM-CSF、IFNγ和IL-17A），进而引发机体神经炎症。研究者指出，T_comm细胞在CNS中能通过IL-23R依赖的脑炎原性程序和IL-23R独立的GM-CSF产生来激活小胶质细胞从而进一步加剧神经炎症，这一发现不仅揭示了肠道菌群与神经系统炎症之间的直接联系，还为开发针对神经炎症的新型治疗策略提供了潜在的靶点。

综上，本文研究中，研究人员揭示了肠道菌群如何通过调节免疫系统引发神经炎症的机制，相关研究发现不仅为理解肠道菌群与神经系统疾病之间的复杂关系提供了新的视角，也为开发针对神经炎症的新型治疗策略提供了重要的理论依据。文章中，研究人员首次明确了肠道共生菌群特异性CD4 T细胞在肠道和神经系统炎症中的双重作用，并揭示了其在CNS中通过分子模拟机制引发神经炎症的具体机制。未来研究人员还将进一步探索肠道菌群与神经系统疾病之间的相互作用机制，并开发基于肠道菌群调节的治疗策略从而改善神经炎症相关疾病患者的预后。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

White, Z., Cabrera, I., Mei, L. et al. Gut inflammation promotes microbiota-specific CD4 T cell-mediated neuroinflammation. Nature (2025). doi：10.1038/s41586-025-09120-w