无麸质饮食对 CIS 患者血脑屏障渗透性的影响

背景：

血脑屏障 (BBB) 的破坏被认为在多发性硬化症 (MS) 的发病机制中起着关键作用。 克莱默等。 (2014) 发现与健康对照 (HC) 相比，MS 患者的 BBB 通透性增加，最近复发的病例中数值更高 (1)。 此外，BBB 渗透性有助于预测视神经炎 (ON) 向 MS 的转化 (2)。 在同一项研究中，发现 BBB 通透性、白细胞计数和脑脊液 (CSF) 中趋化因子 CXCL10 水平之间存在显着相关性。 趋化因子被认为通过将白细胞群吸引到 CNS 来促进 MS 发病机制。

Sørensen 等人。 (1999) 发现发作期间 MS 患者 CSF 中白细胞的细胞因子 CXCL9、CXCL10 和 CCL5 及其受体 CXCR3 和 CCR5 水平升高 (3)。 CXCR3表达于人肠细胞、血脑屏障中的内皮细胞和多种免疫细胞。 与 HC 相比，在 MS 患者的 T 细胞上，以及在复发期间与缓解期间的患者中，也测量了 CXCR3 的升高表达 (4)。 肠上皮细胞系暴露于麦醇溶蛋白已显示可激活趋化因子受体 CXCR3，从而导致连蛋白的释放 (5)。 离体实验表明，已被鉴定为前触珠蛋白 2 的连蛋白导致鼠小肠粘膜跨上皮电阻 (TEER) 的时间和剂量依赖性可逆降低 (6)。 zonulin 对肠道通透性的影响被认为是由于紧密连接完整性的破坏。

一项试点研究 (7) 显示，与性别匹配的 HC 患者相比，MS 患者肠道通透性增加的比例更高。 一项随机临床试验表明，与常规饮食相比，无麸质饮食 (GFD) 对复发缓解型多发性硬化症 (RRMS) 患者的年复发率、病变活动度和扩展残疾状态量表 (EDSS) 具有有益影响 (8 ). 此外，与 HC 相比，MS 患者中针对醇溶蛋白、谷蛋白和酪蛋白的 IgA 滴度显着更高的发现可能表明营养因素在 MS 中的作用 (8)。

确定了麸质在乳糜泻 (CD) 发病机制中的作用。 在 CD 饮食中摄入麸质会导致产生针对转谷氨酰胺酶 2 (TG2) 的自身抗体。 白质尸检显示来自激活的 MS 病变的星形胶质细胞中有 TG2 免疫反应性 (9)。 此外，用 TG2 抑制剂治疗可减轻慢性复发性实验性自身免疫性脑脊髓炎 (EAE) 大鼠的脱髓鞘和临床缺陷 (10)。 还记录了 GFD 在小鼠 (11) 中预防 1 型糖尿病 (T1D) 并延长人类诊断为 T1D 后的无症状期 (12)。

最后，麦醇溶蛋白片段已被证明可直接刺激人单核细胞中 TNF-α 和 IL-8 的产生 (13)。 TNF-α 也被证明对连蛋白具有调节作用，并增加内皮细胞和上皮细胞层的通透性 (14)，这可能是一种间接机制，谷蛋白可以通过该机制诱导肠道改变，也可能诱导 BBB 通透性改变。 因此，高麸质摄入量不仅可以增加抗原的流入，还可以激活先天免疫系统的通路。 这在理论上有助于建立炎症环境，从而促进自身反应性 T 细胞的激活。 可以假设麸质在自身免疫中的作用不仅限于麸质本身被具有特定 HLA 基因型的人识别为抗原，但麸质也可能增加对其他抗原失去耐受性的风险。

目的：

该研究旨在调查 GFD 是否有助于降低 ON、其他临床孤立综合征 (CIS) 和 MS 患者的 BBB 通透性。 此外，该研究旨在确定 GFD 对全身和 CNS 炎症标志物的可能影响。 最后，测量肠道通透性以检查肠道通透性和血脑屏障以及肠道和中枢神经系统的炎症状态之间是否存在任何相关性。 评估麸质摄入对疾病进展的影响可能有助于确定 CIS 和 MS 发病机制的关键机制，指导未来的研究和设计新的优化治疗方案。

假设：

麸质可能会增加肠道通透性，从而可能通过激活肠细胞上的 CXCR3 来增加抗原流入。 肠道通透性增加、肠道炎症和较大醇溶蛋白分子的吸收可能与 BBB 通透性增加有关。 BBB 内皮细胞的激活可能会导致紧密连接完整性的丧失，但也会增加整合素的表达，从而增强免疫细胞向 CNS 的外渗。

预期研究价值：

该研究有助于更好地了解 ON 和 MS 的病理学，并为开发新的治疗方案提供基础。 就麸质摄入对自身免疫性疾病进展的可能影响进行循证研究，将减少错误信息，并阐明与为治疗目的实施饮食干预相关的实际挑战。 该研究得到了科学伦理委员会的批准。

方法：

该试验是一项临床对照、开放标签、干预研究，包括 40 名新诊断为 CIS 或 MS 的患者。 患者将被分为干预组和对照组，每组 20 名患者。 干预组将禁食麸质六个月，而对照组患者将保持他们通常的饮食习惯。 在干预期前后，将进行各种测量。 这些包括：

• 人体测量：用于监测 GFD 对参与者身体成分的可能影响。
• 饮食和生活方式调查：用于监测参与者的饮食习惯、吸烟状况、运动、身体活动、睡眠模式和生活质量。
• 临床测量：复发、扩展残疾状态量表 (EDSS)、MS 诊断、疾病改良治疗、T2 病灶计数和病灶负荷。 治疗状态和近期复发将用作逻辑回归分析中的协变量。
• 动态对比增强 MRI：用于测量在高分辨率 T2 FLAIR 和 3D T1 加权图像上分割的几种组织亚型（正常出现的白质和灰质以及 MS 病变）中 BBB 的渗透性。 正在监测新的或增强的病变的数量。
• 肠通透性试验：用于测量肠通透性和吸收能力。
• 腰椎穿刺：用于确定中枢神经系统的疾病活动。 分析包括前触珠蛋白 2、寡克隆条带、TNF-α、IL-1β、IL-8、INF-γ、CXCL9、CXCL10、CCL5、免疫细胞计数、CXCR3 在免疫细胞上的表达。
• 血样：用于确定中枢神经系统外的炎症等级和诊断乳糜泻。 分析包括 S100β、前触珠蛋白 2、抗醇溶蛋白抗体、CRP、TNF-α、IL-1β、INF-γ、免疫细胞计数、CXCR3 在免疫细胞上的表达、内毒素、肠道脂肪酸结合蛋白、25-( OH)-胆钙化醇。
• 粪便样本：用于测量肠道微生物群分析和短链脂肪酸。

BBB 和肠道通透性不仅会分别通过 MRI 扫描和肠道通透性测试来测量，还会使用生物标志物 zonulin。 值得注意的是，我们将与助理教授 Ian Galea 博士合作对 CSF（用于 BBB 通透性）和血清（用于肠道通透性）中的连蛋白进行测量，他建立了一种独特的分析方法，该方法基于使用免疫印迹的蛋白质印迹Biorad 为此目的生产的非商业性专有抗体。 科学界使用的所有其他测定法都测量触珠蛋白和连蛋白，而我们的测定法仅测量连蛋白，因此具有更高的准确性。

预期成绩：

无麸质饮食有望减轻 CIS 症状、改善生活质量并降低 CIS 发展为 MS 的风险。 从机制上讲，预计这将通过正常化的 BBB 和肠道通透性、减少的病变活动以及抑制先前过度活跃的免疫系统的活动来体现。 如果我们的假设被证明是正确的，那么应该将研究结果告知 MS 和 CIS 患者，并且遵循 GFD 的选择可能会成为医院标准化患者治疗的一部分。

结果公布：

结果将独立于研究结果发表。 将公布正面、负面和不确定的结果。 结果预计将发表在同行评审的国际期刊上。