类风湿性关节炎（Rheumatoid arthritis,RA）以小关节对称疼痛、软骨和骨侵蚀为特征,是一种系统性自身免疫疾病,发病机制不明确,甲氨喋呤（Methotrexate,MTX）是治疗RA的一线药物。RA常伴随肠道免疫应答失衡,机体免疫耐受破坏,这种变化与肠道菌群失调密切相关。亚临床和早期RA患者肠道中乳杆菌属增加,双歧杆菌属降低。研究已发现补充乳杆菌可降低RA动物系统性炎症,但乳杆菌对肠道微生物及肠道免疫应答的作用不明确;且双歧杆菌作用于RA的研究很少。本研究首先分析短期、低剂量甲氨喋呤治疗后RA患者的肠道菌群特征,尤其是乳杆菌和双歧杆菌的种水平分布;然后利用类风湿性关节炎大鼠筛选具有缓解RA潜力的乳杆菌和双歧杆菌菌种;最后从调节宿主肠道微生物组成和功能、肠道代谢产物以及结肠基因的表达探究乳杆菌和双歧杆菌菌株缓解RA的机制。主要研究结果如下:1.利用高通量测序及GC-MS技术,分析甲氨喋呤治疗的RA患者（MTX-RA）与健康人群（Healthy Controls,HCs）的肠道微生物和短链脂肪酸差异。与HCs相比,MTX-RA肠道微生物组成改变,双歧杆菌属和瘤胃球菌属显著升高,Dorea和Erysipelotrichaceae＿unclassified属相对丰度显著降低;且德氏乳杆菌、肠乳杆菌和Lactobacillus manibotivorans丰度降低。MTX-RA的粪便乙酸、丙酸、丁酸和戊酸分别是HCs组的1.038、1.16、0.93和1.09倍,无显著差异。此外,低剂量、非长期服用甲氨喋呤不影响RA患者肠道微生物多样性及短链脂肪酸的含量。2.应用牛Ⅱ型胶原诱导大鼠出现类风湿性关节炎（Collagen-induced Arthritis,CIA）,比较干酪乳杆菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌和罗伊氏乳杆菌6种乳杆菌对大鼠CIA的作用效果,筛选有效乳杆菌菌种。六种乳杆菌均可降低血清自身抗体和促炎因子水平。干酪乳杆菌抑制Th1细胞相关免疫因子,减少细胞浸润和滑膜增生,显著抑制关节炎症和肿胀。罗伊氏乳杆菌和鼠李糖乳杆菌分别降低Th1和Th17细胞相关免疫因子,植物乳杆菌对二者均有抑制作用,这三种乳杆菌可减少CIA大鼠的滑膜组织损伤,但对关节肿胀无明显缓解作用;唾液乳杆菌对Th1和Th17细胞相关免疫因子无效,不可缓解关节炎症和肿胀。此外,六种乳杆菌不影响CIA大鼠肠道菌群多样性而影响肠道微生物组成。因此,不同乳杆菌缓解CIA表现出种间差异性,干酪乳杆菌表现最佳的缓解效果。3.比较短双歧杆菌、青春双歧杆菌和两歧双歧杆菌对大鼠CIA的缓解作用,以关节炎表型和关节病理为指标筛选有效双歧杆菌,同时探究双歧杆菌对CIA大鼠血清细胞因子和抗体、肠道Treg细胞、回肠紧密连接基因表达、肠道微生物及短链脂肪酸的影响。三种双歧杆菌均可降低自身抗体水平。短双歧杆菌显著抑制滑膜炎症和关节肿胀、显著降低促炎因子、提高Treg比例和紧密连接基因表达;青春双歧杆菌表现出一定的缓解关节炎作用,仅显著降低TNFα和促进紧密连接基因表达;两歧双歧杆菌无缓解CIA的作用。三种双歧杆菌不影响CIA大鼠肠道菌群的多样性,但均可抑制有害菌Alistipes增加。短双歧杆菌增加肠道SCFAs含量。因此,不同种双歧杆菌对CIA大鼠免疫应答、肠道屏障及肠道微生物表现种间差异,短双歧杆菌缓解CIA效果最佳。4.比较三株干酪乳杆菌和五株短双歧杆菌对CIA大鼠的缓解效果。其中,干酪乳杆菌CCFM1074和短双歧杆菌CCFM1078有效减轻滑膜炎症、关节肿胀和关节侵蚀,均可降低自身抗体和IL-1β,提高Treg细胞比例。干酪乳杆菌CCFM1074和短双歧杆菌CCFM1078影响肠道菌群结构和组成,二者均抑制有害菌Alistipes增加;短双歧杆菌CCFM1078可促进有益菌Turcibacter、Parasutterella和Erysipelotrichaceae恢复,表明干酪乳杆菌CCFM1074和双歧杆菌CCFM1078缓解CIA与调节肠道微生物密切相关。5.探究干酪乳杆菌CCFM1074和短双歧杆菌CCFM1078缓解CIA的潜在机制,利用宏基因组和非靶向代谢组技术分析肠道微生物功能和代谢产物,以及转录组技术解析结肠处的基因表达和功能。干酪乳杆菌CCFM1074和短双歧杆菌CCFM1078均调节肠道微生物组成和功能,均显著下调与脂肪酸代谢、氨基苯甲酸盐降解、酮体合成与降解、苯乙烯降解和二甲苯降解相关的肠道菌群的功能基因表达。差异代谢物KEGG富集分析显示,干酪乳杆菌CCFM1074显著影响酰胺t RNA生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢通路,短双歧杆菌CCFM1078则显著调节维生素B6代谢和和酰胺t RNA生物合成。短双歧杆菌CCFM1078的差异表达基因参与免疫系统通路,而干酪乳杆菌CCFM1074的差异表达基因没有富集到任何通路。