肠道菌群可使膝盖变得脆弱，诱发骨关节炎

肥胖是骨关节炎的主要诱因之一，据估计，在中国，超过四分之一的骨关节炎患者有肥胖问题。根据世界卫生组织的预测，到2020年骨关节炎将成为致残的第4大主要原因。骨关节炎有时又因患者的关节软骨磨损而被称为退化性关节炎，英文又叫“wear and tear”关节炎。长期以来，人们认为肥胖患者的骨关节炎只是关节处负担过重的结果。

近日，来自罗彻斯特大学医学中心的研究人员的一项最新发表在《JCI Insight》杂志上的研究首次表明，肠道细菌可能导致肥胖人群的关节炎和关节疼痛的罪魁祸首。

研究发现，与瘦鼠相比，肥胖小鼠肠道中有更多的有害细菌，造成全身炎症，导致关节迅速恶化。补充一种常见的益生元虽然不能帮助小鼠减轻体重，但是完全逆转了其它症状，使得肥胖小鼠的肠道和关节与瘦鼠没有差别。

高脂饮食会导致什么？

本研究中，研究人员给小鼠饲喂类似于西式饮食芝士汉堡和奶昔的高脂饮食。为期12周的高脂饮食使得小鼠肥胖和患上糖尿病；与饲喂低脂肪、健康饮食的小鼠相比，高脂饮食几乎使得小鼠的身体脂肪百分比翻倍。它们结肠中的促炎症细菌占主导地位，某些有益细菌几乎完全缺乏，比如双歧杆菌。

小鼠肠道菌群的变化与全身炎症的迹象一致，包括研究人员通过膝盖半月板撕裂诱导的骨关节炎，半月板撕裂也是一种常见的导致骨关节炎的运动损伤。与瘦鼠相比，肥胖小鼠的骨关节炎进展更快，在半月板撕裂的12周内，几乎所有的软骨都消失了。

软骨是我们身上各枢纽的润滑油，既有缓冲的作用，也有润滑的作用。软骨是提供关节结构、支持和润滑的保护层。软骨的缓冲作用，使关节不被每天数以千计的动作所磨损，但关节里的软骨却会逐渐损耗。当软骨完全被损耗后，关节活动就变成了骨头碰骨头、硬碰硬。结果就是我们可能必须更换整个关节。那么，我们要做的就是防止这样的事情发生，努力维持软骨功能，减少软骨的损耗。

我们吃着汉堡的同时还能保护好我们的关节吗？

高脂饮食可加速骨关节炎的恶化，减少高脂饮食的摄入是最好的保护方法。但是，一定有人说，看见汉堡、蛋糕就管不住自己的嘴，那么有没有两全其美的办法，让我们吃着汉堡的同时还能保护好我们的关节呢？

研究人员在给小鼠饲喂高脂饮食的同时补充一种常见的益生元低聚果糖，令人惊讶的是，高脂饮食导致的肥胖对肠道菌群、炎症和骨关节炎的影响完全被低聚果糖所抑制。补充低聚果糖后，肥胖小鼠的膝盖软骨与瘦鼠几乎没有差别。

益生元，比如低聚果糖，是无法被啮齿动物或人类所消化的；但是，对于某些类型的肠道有益细菌来说是非常受欢迎的，比如双歧杆菌。那些可以代谢益生元的细菌会迅速利用低聚果糖并迅速生长繁殖，占据肥胖小鼠的肠道并将那些促炎症的有害细菌排挤出去。反过来，这又可以降低系统性炎症，减缓骨关节炎小鼠膝盖中的软骨损耗。

低聚果糖甚至使得肥胖小鼠的糖尿病症状减少，但是并没有改变体重增加。补充低聚果糖的肥胖小鼠依然肥胖，它们的关节所承受的负担并没有改变，但是它们的关节却更健康了。仅仅通过降低炎症就足以保护关节软骨避免其退化，表明是炎症而不是过重的负担驱动了骨关节炎和关节退行性病变。

研究人员也指出，骨关节炎也是肥胖的一种并发症，就像糖尿病、心脏病和中风一样，而炎症是所有这些疾病的部分病因。也许，肠道菌群的变化是它们共同的根源。

肠道菌群：骨关节炎治疗的新靶点？

肥胖相关的骨关节炎与其它形式的骨关节炎不同，占所有骨关节炎疾病负担的一半以上。全球范围内骨关节炎的流行使得我们急需寻找一种疾病治疗的方法。肥胖相关骨关节炎的主要驱动力是关节炎症的增加，有研究表明，减少肥胖相关的炎症对小鼠的骨关节炎具有很大的保护作用。因此，减轻肥胖有关的炎症可能是治疗肥胖相关骨关节炎的一种行之有效的策略。

肠道菌群对全身炎症和慢性疾病有着深远的影响。本研究不仅直接证明肠道菌群的变化会影响到关节的炎症和退行性病变，而且表明通过益生元重塑肠道菌群是肥胖相关骨关节炎的一个潜在治疗策略。在低聚果糖影响肠道菌群组成以防止关节退行性病变的过程中，肥胖诱导的炎症不断降低。低聚果糖对肥胖相关骨关节炎的治疗效果可能主要是通过促进肠道有益菌双歧杆菌的大量增殖而减少肠道促炎症细菌的数量来实现的。

总之，肥胖相关骨关节炎是由肥胖相关的肠道菌群失调所驱动的一个炎症过程，可以通过使用益生菌或益生元恢复健康的肠道菌群进行治疗。益生元低聚果糖诱导的肥胖肠道菌群中的一些关键微生物的丰度变化，可以减少小鼠结肠巨噬细胞的数量，降低系统炎症和关节炎症，保护关节软骨，防止肥胖相关的骨关节炎。该研究不仅表明了肠道菌群和关节之间的联系，也表明调节肠道菌群可能是解决肥胖相关骨关节炎的潜在新方法。这一研究对于开发以肠道菌群为靶点治疗骨关节炎的方法奠定了基础。

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参考文献：Eric M. Schott et al, Targeting the gut microbiome to treat the osteoarthritis of obesity, JCI Insight (2018).