科普小课堂第5期丨视力大挑战肠眼轴逐渐浮
人类肠道是一个复杂的生态系统，其中定植的大量微生物称为肠道菌群，包括细菌如厚壁菌、拟杆菌、真菌、病毒等。肠道菌群自人出生定植于肠道，随着人体的生长和衰老而动态变化并维持一定的稳态，并对维持人体正常生理功能有重要作用，其在机体免疫、代谢、结构和神经系统中承担着一些基本功能。肠道菌群与宿主基因型、饮食结构、生活方式、免疫反应等有关，其稳态的破坏与多种疾病有相关性，如炎症性肠病、糖尿病、心血管疾病等，同时越来越多的研究表明，肠道菌群与宿主眼健康有关，其在青光眼、葡萄膜炎、糖尿病视网膜病变中起到一定作用。
01肠道菌群与青光眼青光眼是一种以神经退行性病变为特征的致盲性眼病，常表现为视网膜神经节细胞凋亡、视神经萎缩和视野缺损。造成青光眼组织损伤的主要原因是眼压升高，临床实践中降眼压一直作为一种有效的治疗手段。有研究发现，幽门螺旋杆菌感染可能影响宿主的眼压。青光眼患者房水中的幽门螺旋杆菌抗体IgG显著高于对照组，抗体的效价与青光眼的严重程度呈正相关,幽门螺旋杆菌感染与青光眼的发生有相关性，其中活动性的感染状态与青光眼发生的关联性最强。幽门螺旋杆菌可能引起炎症因子的释放，继而引起全身活性氮含量增加，线粒体损伤和神经节细胞凋亡、血管舒张收缩功能障碍，继而引起眼压升高和视神经损伤。
此外，肠道菌群的代谢产物也对眼内压产生影响。肠道产物硫化氢可以降低青光眼兔的眼压，保护视网膜功能。硫化氢可以阻断兴奋性氨基酸神经递质的作用，促进房水流出。肠道菌群代谢物丁酸盐对于肠道屏障和肠上皮细胞损伤修复有促进作用，Skrzypecki等发现丁酸盐可以降低正常血压大鼠的眼压，并且这种作用独立于眼交感神经作用以及血压变化，其具体机制还有待于进一步研究。
除了眼压，越来越多的证据表明免疫异常可能是一个独立于眼压的青光眼危险因素。Chen等发现，短暂的眼压升高可以使正常小鼠体内的T细胞持续性渗入视网膜，从而导致视网膜神经节细胞变性，但在无菌鼠中不会发生T细胞浸润及神经节细胞的变性。这提示共生菌群在青光眼导致的T细胞视网膜浸润，以及神经损伤中起到重要作用。
02肠道菌群与葡萄膜炎肠道菌群可能是葡萄膜炎发生的始动因素，或作为辅助因素参与自身免疫通路。尽管自身免疫性葡萄膜炎目前的治疗方案多种多样，包括糖皮质激素、非甾体抗炎药、免疫抑制剂等都展现出一定的疗效，但药物副作用较多、病情易反复,调控肠道菌群及其代谢物可能为非感染性葡萄膜炎的治疗提供新的思路。
03肠道菌群与ARMDARMD是一种引起中心视力进行性下降的退行性病变，常累及黄斑部。根据临床症状和病理类型不同分为干性黄斑变性与湿性黄斑变性。许多因素会促进ARMD的发生，包括营养、基因、环境以及肠道菌群的变化。这些因素之间相互依赖，互为因果。
越来越多证据表明肠道菌群与眼部健康有关，证实了肠－眼轴的存在。突飞猛进的组学技术让我们认识到肠道菌群与眼部疾患的相关性，目前已知肠道菌群通过产生免疫和炎症相关因子、代谢物ＳＣＦＡ和ＴＭＡＯ等调节宿主免疫系统，参与宿主代谢途径、影响表观遗传学修饰等。也有证据显示肠道屏障功能破坏时，微生物会进入血液系统，诱导机体产生抗体，引起对眼部组织的交叉免疫。然而目前对肠道菌群的认识还有许多不足，包括健康人群肠道菌群的多样性及差异、各种菌群的特征及对宿主的影响、其与系统性疾病或局部疾病的双向调节。许多肠道微生物的分类及作用鲜为人知，包括病毒、真菌、噬菌体、古细菌等。有研究表明，益生菌和益生元可以改善肠道菌群的组成，以及下游的代谢物来调节免疫相关的干眼。随着研究技术的发展，我们可以更好地理解肠道菌群在眼部疾病中的作用，这将有利于为难治性眼病开发新的治疗靶点。我们期望通过非医疗干预手段，如通过改变饮食习惯、使用益生菌和益生元调控肠道菌群，从而改善眼部疾病或维持眼健康，甚至通过监控和调整肠道菌群达到预防眼病的目的。此外，肠道菌群有望作为生物标志物，在眼部疾病的诊断中起到作用。
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