[发明专利]用于类风湿关节炎炎症状态评估及预后评价的肠道微生物菌群

说明书

本发明提供用于类风湿关节炎炎症状态评估及预后评价的肠道微生物菌群，所述肠道微生物菌群包括肠道产丁酸菌和肠道非发酵菌两类肠道菌；其中，所述肠道产丁酸菌包括12个产丁酸菌菌属的微生物，所述肠道非发酵菌包括33个非发酵菌菌属的微生物。本发明首次提出肠道菌群中产丁酸菌与非发酵菌通过产生/消耗肠道丁酸，影响肠道丁酸净产量，从而影响RA的炎症状态及预后。对大样本进行验证，结果表明，通过粪便宏基因组检测，获得产丁酸菌与非发酵菌总丰度比值，即可评估RA的炎症状态及预后情况，且具有较高的敏感性和特异性。

技术领域

本发明涉及微生物组学领域，具体地说，涉及用于类风湿关节炎炎症状态评估及预后评价的肠道微生物菌群。

背景技术

类风湿关节炎(RA)是一种病因未明的慢性、以炎性滑膜炎为主的自身免疫性疾病。其特点是手、足小关节的多关节、对称性、侵袭性关节炎症，经常伴有关节外器官受累及血清类风湿因子阳性，可以导致关节畸形及功能丧失。患病率为0.33％，我国约有500万患者，且多为中青年女性，未经正规治疗致残率达75％。常用费甾体类抗炎药、关节注射糖皮质激素等治疗。目前的治疗方法仅能控制病情，而非治愈RA，治疗是一个不断反复的过程，因此需要患者定期随访、及时评估疾病活动程度、进展情况以及药物副作用，来根据实际情况考虑是否改变治疗方案。

与RA初始诊断评估不同，目前对类风湿关节炎患者的预后以及疾病活动情况的评估主要通过ACR标准(ACR20、ACR50、ACR70)判断，方法基于观察和问卷评分综合判定。这一方法相对生理学改变，比较滞后，对于预后不良的患者而言，这种判断方法相对滞后，无法及时反映RA患者机体的炎症状态，不利于治疗及康复方案的及时调整。

目前研究发现，肠道菌群失调在类风湿关节炎等自身免疫疾病的发生及发展中起到重要作用。一方面，某些肠道菌种异常增殖与RA的发生密切相关，如Prevotella copri可增加RA发生几率，齿龈卟啉单胞菌可介导瓜氨酸化蛋白的产生，从而促进抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)的产生，引发对自身抗原的交叉反应；另一方面，肠道中的产丁酸菌，如梭菌属(Clostridium)，真杆菌属(Eubacterium)，丁酸弧菌(Butyrivibrio)，罗斯氏菌(Roseburia)及粪杆菌属(Faecalibacterium)，通过生成丁酸，促进肠道内免疫平衡。主要表现在以下几个方面：1)丁酸为上皮细胞提供能量来源，参与肠上皮组织细胞再生和修复；2)作为机体的信号分子，可以识别膜受体GPR41、GPR43、GPR109A，进而激活下游的信号通路，影响炎症因子和趋化因子表达；3)激活核受体PPARγ，抑制NF-κB信号通路，抑制炎性因子表达；4)诱导Treg细胞分化，促进Foxp3promoter区乙酰化，上调Foxp3表达；5)丁酸抑制树突状细胞和巨噬细胞，抑制Th17细胞和Th1细胞分化；6)促进紧密连接蛋白表达，促进肠上皮杯状细胞中黏蛋白的表达，保持肠上皮屏障完整；7)低肠道的pH值，有利于肠道益生菌的定植，维持肠道菌群稳态。而同时肠道内也有相当数量的非发酵菌，例如Achromobacter，Burkholderia，Pseudomonas等本身不通过发酵作用产生短链脂肪酸，还可以利用短链脂肪酸(如丁酸等)作为碳源，对肠道内丁酸含量的波动也有一定影响。因此肠道菌群可以间接反映RA患者机体的免疫状态。

同时，肠道中还有一类不能以发酵形式利用葡萄糖的革兰氏阴性杆菌，以假单胞菌属Pseudomonas、不动杆菌属Acinetobacter、窄食单胞菌属Atenotrophomonas等为代表，称之为非发酵菌，通常为条件致病菌。肠道非发酵菌不以碳水化合物为能量来源，也不通过发酵以外的代谢途径进行降解碳水化合物(不产生短链脂肪酸)，而是从各种小分子化合物中获取能量。在肠道中，丁酸等短链脂肪酸可以为这些细菌提供能量来源。

目前，尚未见将肠道产丁酸菌及非发酵菌联合用于类风湿关节炎病情及预后评估方面的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供用于类风湿关节炎炎症状态评估及预后评价的肠道微生物菌群。