多种危险因素在OA中起重要作用，包括年龄、肥胖、关节创伤和遗传因素。越来越多的研究表明，在OA受累关节中，炎症成分通过造成软骨合成代谢和分解代谢的不平衡，促进关节结构的破坏。肠道微生物群对免疫系统的发育、功能以及过敏和炎症反应起着关键作用。肠道微生物群组的改变可以激活先天免疫系统，导致促炎细胞因子的产生增加，可能影响多个器官，包括关节。最近的研究也表明了肠道微生物群在OA中起作用。在饮食诱导肥胖的大鼠模型中发现软骨损伤程度与脂肪含量、血清脂多糖水平和粪便样本中存在的多种细菌，包括乳酸菌和甲烷短杆菌密切相关。肠道微生物群可能是脂多糖等促炎因子的来源。血清中脂多糖和脂多糖结合蛋白含量与OA影像学表现及症状严重程度之间的重要联系已被发现。双重打击的骨关节炎模型已被提出：一是具有Toll样受体（TLR）配体功能的细菌产物，如脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）通过激活先天免疫反应；二是关节损伤释放出大量损伤相关分子模式，如透明质酸和纤连蛋白片段也激活了先天免疫系统，从而协同激活导致OA的炎症通路。

基于上述，可以假设关节创伤是骨关节炎发生的一个诱发因素，肠道微生物群作为细菌产物的来源，激活先天免疫反应，促进慢性低级别炎症状态，成为另一个影响因素参与OA的发展。为了验证这一假设，通过内侧半月板切除（destabilizedmedialmeniscus,DMM）手术造成缺乏肠道菌群的无菌（GF）小鼠和SPF小鼠上的关节损伤和不稳，比较两者OA的严重程度。

一、GF小鼠中由DMM诱发的关节软骨损伤减轻

关节软骨结构（Articularcartilagestructure,ACS）评分结果显示，与SPF小鼠相比，GF小鼠DMM手术后软骨损伤程度较轻。这一现象在年轻小鼠上表现的更加明显。包含所有年龄段小鼠时，GF小鼠的maximum(MAX)_ACS评分比SPF小鼠下降了28%，(P=0.)[Fig.A]，仅分析年轻小鼠时，GF小鼠的MAX_ACS评分比SPF小鼠下降了45%，(P=0.)[Fig.B]。对于SUM_ACS评分，仅在两组的年轻小鼠中存在显著差异（GF小鼠下降49%，P=0.）[Fig.C,D]。

借助SafO评分进一步分析了两组小鼠关节软骨蛋白聚糖的降解情况，结果显示GF小鼠关节软骨蛋白聚糖的降解少于SPF小鼠。仅在两组年轻小鼠中的SafO_MAX评分[Fig.B]和SafO_medialtibia(MT)评分[Fig.D]存在显著性差异。包括所有年龄段小鼠时，GF小鼠的SafO_SUM评分较SPF小鼠下降31%（蛋白聚糖降解减少），而年轻GF小鼠的SafO_SUM评分较年轻SPF小鼠下降44%[Fig.E,F]。

二、年轻小鼠DMM手术后，GF小鼠和SPF小鼠的骨赘评分和滑膜改变存在差异

年轻GF小鼠胫骨内侧髁和整个关节的骨赘评分低于SPF小鼠[Fig.A,B,C,D]。年轻GF小鼠的骨赘成熟度评分比SPF小鼠低34%[Fig.E)]。

三、微生物分析

该研究分析了肠道微生物组成与OA严重程度之间的关系。OA越严重，肠道微生物的数量[Fig.C]和种类越多[Fig.D)]，而不同微生物种群的丰度差异不大[Fig.A,B]。

四、讨论和结论

这里的研究结果显示，无菌（GF）小鼠的OA严重程度低于常规的SPF小鼠，证明了微生物参与了OA的发生发展过程。虽然，无菌小鼠不仅仅缺乏肠道菌群，但是肠道是人体细菌最多的器官，大多数比较GF小鼠和SPF小鼠的研究都涉及肠道微生物群，所以说明肠道菌群也对OA起重要作用。调整肠道微生物可能是防治OA的重要策略之一。