用全身性抗生素治疗痤疮可能会对成熟的青少年骨骼产生意想不到的后果
在青春期，性激素会引发显着的生理变化。青春期最普遍且有时令人痛苦的经历之一是痤疮的发展，这是一种皮肤状况，是由于毛囊被油脂和死皮细胞堵塞引起的。对于一些痤疮对局部治疗有抵抗力的人，全身使用抗生素有助于缓解症状和清理皮肤。
用米诺环素等全身性抗生素治疗痤疮通常需要长期使用——有时长达两年;然而，这种长期使用抗生素的影响是未知的。南卡罗来纳医科大学 (MUSC) 的研究人员在 11 月 22 日在线发表在《临床研究杂志》(JCI) Insight上的研究表明，肠道微生物组的构成之间存在着密切的联系——一个活的微生物群落一起在肠道和健康的骨骼成熟。长期使用全身性抗生素，如米诺环素，可能会在青少年骨骼发育的关键阶段产生意想不到的后果。
“在长期全身性米诺环素治疗后，肠道微生物组会发生持续变化，导致骨骼成熟度降低，”该研究的第一作者和在 Novince 实验室研究肠道微生物组对骨骼发育影响的研究生 Matthew Carson 说。 .
“从临床角度来看，不仅米诺环素治疗会导致成熟骨骼发生变化，微生物组和骨骼在抗生素治疗后也无法完全恢复，”首席研究员兼助理 DDS 博士 Chad Novince 补充道。牙医学院口腔健康科学系教授。
这项工作建立在 Novince 实验室之前的工作基础上，该工作表明高剂量抗生素鸡尾酒会激活促炎免疫反应，从而增加食骨破骨细胞的活性并损害骨骼成熟。这项研究的结果促使 Novince 团队询问是否存在全身性抗生素可能对成熟骨骼产生影响的临床情况。
他们了解到，医生会开出米诺环素作为全身性抗生素疗法来治疗青春期痤疮。米诺环素是四环素类抗生素的一员，该类抗生素还包括四环素、多西环素和沙雷环素。这些抗生素通过防止细菌的生长和传播起作用;在痤疮中，它们会杀死感染毛孔的细菌并减少某些导致痤疮的天然油性物质。
为了确定全身性米诺环素治疗是否会对骨骼产生与以前的抗生素治疗相似的影响，Carson 和 Novince 在青春期/青春期后生长期间(相当于人类青春期的年龄)对小鼠施用了临床相关剂量的米诺环素。他们发现米诺环素疗法不会引起任何细胞毒性作用或诱发促炎反应——正如他们之前观察到的那样;然而，肠道微生物组的组成发生了变化，导致骨量增加减少和骨骼成熟受损。
就其本身而言，这些数据突出了青春期长期全身使用抗生素的一个重要但未被充分认识的后果。但他们还继续表明，即使在治疗停止后，长期的米诺环素治疗也会阻止肠道微生物组和骨骼恢复到稳定状态的能力。
早期研究表明，我们的肠道微生物组在生命的头几年发展到成熟状态，但最近这个想法受到质疑，最近的调查表明肠道微生物组在青春期继续发展到稳定、成熟的状态.
“真正有趣的是，如果你在青春期微生物群仍在向稳定的成年状态发展时引起微生物群的变化，你将对成熟的骨骼产生深远影响，”卡森解释说。
在青春期，我们会累积高达峰值骨量的 40%，这与我们微生物组的成熟度相关。如果我们在这个关键的生长窗口期间破坏系统并降低峰值骨量，我们可能无法再经受由于衰老而导致的自然骨质流失的风暴。因此，青春期微生物组的破坏会对骨骼健康和骨折风险产生长期影响。
Novince 团队进一步分析了微生物组如何与骨骼进行交流并改变其结构。令人惊讶的是，用米诺环素改变肠道微生物组会破坏肝脏和小肠之间的正常交流。这种交流以称为胆汁酸的小分子为中心。
通常情况下，胆汁酸从肝脏进入小肠以帮助消化和分解脂肪，但这种胆汁酸的观点正在扩大。
“胆汁酸以前不被认为是肠道和骨骼之间重要的通讯分子，”Novince 说。“通过改变肠道微生物群，胆汁酸的组成发生改变，从而影响宿主生理，包括骨骼成熟。”
肠道微生物组不断改变小肠中的胆汁酸库。然后，胆汁酸充当信使分子，与肠道和远处解剖部位的宿主细胞进行交流。例如，胆汁酸在与成骨细胞对话时可以刺激骨骼形成。
有趣的是，米诺环素治疗导致的肠道微生物组改变产生了不同的胆汁酸库。这种不同的胆汁酸概况无法激活形成骨的成骨细胞，并导致骨形成和矿化显着减少 30% 以上。
这项工作体现了跨学科科学方法的好处。
“这是真正的协作科学，我认为这就是我们今天所处的位置，”Novince 说。“要推动高影响力的科学，你需要引进来自不同专业和学科的专家。我们很幸运拥有一支非常强大的团队。这很有趣——整件事都很令人兴奋。”
总之，这项工作加强了肠-肝-骨通讯网络的重要性。它表明全身性米诺环素治疗对骨骼具有意想不到的、深远的和终生的影响。
“用米诺环素治疗青春期小鼠导致肠道微生物组发生变化并改变胆汁酸代谢，”卡森总结道。“我们发现这些胆汁酸的变化会抑制成骨细胞功能并损害骨骼成熟。”
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