类风湿关节炎是一种慢性系统性自身免疫病,以滑膜炎症和进行性关节破坏为主要特征,全球约1%的人口受其影响。尽管靶向生物制剂和JAK抑制剂等药物已取得进展,但治疗反应异质性大、长期毒性风险以及难以实现完全缓解等临床挑战依然突出。近年来,肠道屏障功能障碍和肠道菌群失调在类风湿关节炎发病中的作用日益受到重视,“肠-关节轴”概念为开发新型治疗策略提供了理论依据。
2026年4月10日,浙江大学医学院周民教授、董佳博士和成都大学杨进教授研究团队在《Trends in Biotechnology》期刊上发表题为《Targeting the gut-joint axis: an oral Spirulina hydrogel as an adjuvant strategy for rheumatoid arthritis therapy》的研究论文。该研究由周民教授、董佳博士和杨进教授共同通讯,王若溪、佟艾颖和朱海双为共同第一作者。研究团队开发了一种口服螺旋藻水凝胶,通过修复肠道屏障、重塑肠道菌群和调节系统免疫,与常规抗风湿药物联合应用展现出显著的协同治疗效果。
研究团队首先通过孟德尔随机化分析证实了肠道菌群与类风湿关节炎之间的因果关系。结果显示,双歧杆菌等三个菌属对类风湿关节炎具有保护作用,而另一些菌属则与疾病风险增加呈正相关。基于此,研究人员利用具有抗炎、免疫调节和菌群调节活性的食用蓝藻——螺旋藻,结合黄原胶、魔芋葡甘露聚糖和海藻酸钠三种生物相容性多糖,构建了口服螺旋藻水凝胶。该水凝胶具备优良的流变学特性,在胃酸中保持稳定,进入肠道后实现缓释,同时具有良好的黏膜粘附性和吞咽顺应性。
体外实验表明,螺旋藻水凝胶能够显著修复类风湿关节炎小鼠粪便上清液诱导的Caco-2细胞单层屏障损伤,上调紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1的表达,并有效减轻脂多糖刺激引起的肠道上皮细胞氧化应激和细胞死亡。体内分布实验证实,螺旋藻水凝胶在胃肠道内滞留时间显著延长,并在小肠和盲肠区域逐渐降解,实现了持续的药物释放。
在胶原诱导的关节炎小鼠模型中,研究团队首先验证了肠道屏障损伤与关节炎进展的密切关联:关节炎严重的小鼠表现出明显的肠道通透性增加、紧密连接蛋白表达下降和肠道黏膜损伤。随后,口服螺旋藻水凝胶联合关节腔注射透明质酸的治疗方案展现出最佳疗效——关节肿胀、骨侵蚀和软骨降解得到最显著的改善,疼痛阈值提高近四倍。机制研究表明,联合治疗显著修复了肠道屏障功能,上调了肠道和结肠组织中紧密连接蛋白的表达,同时调节了系统性免疫平衡:脾脏中调节性T细胞比例增加、Th17细胞比例下降,血清抗炎因子IL-10升高、促炎因子IL-17降低。16S rDNA测序分析显示,螺旋藻水凝胶联合治疗重塑了肠道菌群结构,富集了Muribaculaceae、拟杆菌属等产短链脂肪酸的有益菌,并显著提高了盲肠中乙酸、丙酸、丁酸等免疫调节性短链脂肪酸的水平。粪便微生物移植实验进一步证实,肠道菌群在介导螺旋藻水凝胶治疗效应中发挥关键因果作用——移植活菌群可复制治疗效果,而热灭活菌群则无效。此外,螺旋藻水凝胶与甲氨蝶呤联用也显示出优于甲氨蝶呤单药的协同治疗效果,长期口服安全性评估未见任何器官毒性或血液学异常。
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