粘膜阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）通过细胞外囊泡介导的效应蛋白 B2UKX5 递送减缓椎间盘退变

为何你的肠道可能影响你的背部

下背痛影响数亿人，常由椎间盘磨损引起——这些椎间骨之间的软垫。该研究探讨了一个意想不到的肠道帮手：一种名为粘膜阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）的肠道微生物。研究者展示了这种微生物及其释放的小囊泡能够在动物中减缓椎间盘的磨损，并且在人类中与更健康的椎间盘相关，提示肠道健康与脊柱健康之间的联系可能比我们想象的更紧密。

肠道与脊柱之间的一个令人惊讶的联系

为探寻该肠道微生物是否真正与椎间盘疾病相关而非仅仅共存，研究团队首先转向人类遗传学。他们使用一种称为孟德尔随机化的方法，考察与肠道中 Akkermansia 天然丰度相关的遗传变异，并将其与椎间盘退变的风险进行比较。基因倾向于维持较高该菌水平的人群，椎间盘疾病的风险略低，这提示其可能具有因果性的保护作用，而不仅仅是简单的相关性。

核实现实患者与老化动物中的情况

研究人员随后在接受脊柱 MRI 分级的患者的粪便样本中直接测量了 Akkermansia 水平。椎间盘损伤更严重的患者，该微生物含量较低，且其含量随年龄下降。小鼠中也出现了类似模式：年长动物粪便中的 Akkermansia 比年轻动物更少。临床与动物观察共同支持了遗传学信号，表明这种肠道驻留菌可能有助于在生命过程中维持椎间盘健康。

在受控小鼠模型中测试该微生物

关联性不足以证明因果，团队在小鼠中检验了因果关系。研究者先用抗生素清除动物的肠道微生物，然后用细针损伤尾部椎间盘，这是常用的椎间盘损伤模型。口服给予活性 Akkermansia 的小鼠在影像学上显示椎间盘塌陷较轻，显微镜下组织结构更为正常，而对照组则无此改善。相比之下，一种常见肠道细菌大肠埃希氏菌（Escherichia coli）并未产生帮助。当研究者阻断该微生物释放称为细胞外囊泡的小膜泡的能力时，保护作用消失，指向这些囊泡为关键信息载体。

携带保护性有效物的微小囊泡

由于许多微生物的囊泡携带蛋白和遗传物质的货物，团队从 Akkermansia 中分离出囊泡并追踪其去向。注射后，这些囊泡在椎间盘中积累，并在若干小鼠模型（包括损伤、老化和长时间直立导致的脊柱过载）中再现了活菌的大部分益处。对囊泡的详细蛋白质分析突出显示一种标记为 B2UKX5 的蛋白质显著富集。在以炎性信号受压的人体椎间盘细胞中，该蛋白降低了与分解和衰老相关的基因表达，并维持了胶原等关键结构分子的水平。在小鼠中，单独添加 B2UKX5 就能减缓椎间盘磨损，且未引起系统性炎症或损害主要器官。

椎间盘组织内部如何响应

为观察这一细菌蛋白如何重塑椎间盘生物学，研究者将老化小鼠的椎间盘中央胶状髓核与坚韧的外环（纤维环）分离，并分别检查各区域的基因活性。B2UKX5 增强了与构建和组织组织基质相关的基因表达，并下调了与组织瘢痕化、免疫激活和高度致密的染色质（可使有益基因沉默）相关的基因。外环中也发生了类似调整，蛋白支持胶原组织的排列与结缔组织强度。这些变化与影像学和显微镜检查中观察到的椎间盘高度与结构保存相一致。

这对未来背部护理意味着什么

总体而言，该研究勾勒出一个“肠-椎间盘轴”，其中一种有益的肠道微生物、其囊泡及一项单一分泌蛋白协同作用，帮助维持椎骨之间的缓冲垫。Akkermansia、其囊泡或 B2UKX5 水平较低的人与动物往往表现出更严重的椎间盘退变，而补充这些成分可在多种小鼠模型中保护椎间盘。尽管将此直接转化为针对背痛的治疗尚为时过早，但研究表明，稳定的微生物衍生产物，而非活菌，未来有可能成为减缓或预防椎间盘磨损的新策略的一部分。

引用: Guan, Z., Li, X., Chen, Y. et al. Akkermansia muciniphila attenuates intervertebral disc degeneration via extracellular vesicle-mediated delivery of the effector protein B2UKX5. Bone Res 14, 56 (2026). https://doi.org/10.1038/s41413-026-00541-5

关键词: 肠道微生物组, 下背痛, 椎间盘, 细胞外囊泡, Akkermansia muciniphila