Spondyloarthritis (SpA) is an autoimmune and autoinflammatory musculoskeletal disease characterised by systemic enthesitis. Recent research has focused on subclinical inflammatory bowel disease (IBD) in SpA pathogenesis. SKG mice, harbouring the Zap70 W163C mutation, increase autoreactive Th17 cells intrinsically, and in a conventional environment, they exhibit spontaneous arthritis with fungal factors. Under SPF conditions, they show SpA features, including enteritis, after peritoneal injection of β-1,3-glucan. This study aimed to clarify whether oral dextran sulfate sodium (DSS) administration, utilised in IBD model mice, can provoke SpA features in SKG mice under SPF conditions, focusing on the relationship between gut microorganisms and SpA pathogenesis. BALB/c and SKG mice were administered oral DSS, and their body weights, arthritis, and enthesitis scores were recorded. In another cohort, antibiotics (meropenem and vancomycin) or an anti-fungal agent (amphotericin B) was administered orally before DSS administration. The splenic Th1 and Th17 cell populations were examined before and after DSS administration using flow cytometry. Furthermore, the amount of circulating bacterial DNA in whole blood was measured by absolute quantitative polymerase chain reaction (qPCR), and the number and characteristics of bacterial species corresponding to these circulating DNA were analysed by next-generation sequencing (NGS). Ankle enthesitis as a peripheral SpA feature was elicited in half of DSS-administered SKG mice, and none of the BALB/c mice. Pre-administration of antibiotics suppressed enthesitis, whilst an anti-fungal agent could not. Th1 and Th17 cell levels in the spleen increased after DSS administration, and this was suppressed by pre-administration of antibiotics. SKG mice have a larger amount of bacterial DNA in whole blood than BALB/c mice before and 1 day after the initiation of DSS administration. The number of bacterial species in whole blood increased after DSS administration in BALB/c and SKG mice. Some genera and species significantly specific to the DSS-treated SKG mouse group were also detected. Oral DSS administration alone elicited peripheral enthesitis in SKG mice with bacterial translocation accompanied by increased splenic Th1 and Th17 cell levels. Pre-administration of antibiotics ameliorated these DSS-induced SpA features. These findings suggest that intestinal bacterial leakage plays a pivotal role in SpA pathogenesis.

中文翻译：

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口服葡聚糖硫酸钠诱导 SKG 小鼠外周性脊柱关节炎特征，伴有肠道细菌易位和全身 Th1 和 Th17 细胞活化

脊柱关节炎（SpA）是一种以全身肌腱端炎为特征的自身免疫性和自身炎症性肌肉骨骼疾病。最近的研究集中在 SpA 发病机制中的亚临床炎症性肠病 (IBD)。携带 Zap70 W163C 突变的 SKG 小鼠在本质上增加了自身反应性 Th17 细胞，在常规环境中，它们表现出具有真菌因子的自发性关节炎。在 SPF 条件下，它们在腹腔注射 β-1,3-葡聚糖后表现出 SpA 特征，包括肠炎。本研究旨在阐明在 IBD 模型小鼠中使用的口服葡聚糖硫酸钠 (DSS) 是否可以在 SPF 条件下引发 SKG 小鼠的 SpA 特征，重点关注肠道微生物与 SpA 发病机制之间的关系。BALB/c 和 SKG 小鼠口服 DSS，它们的体重、关节炎、并记录附着点炎评分。在另一个队列中，抗生素（美罗培南和万古霉素）或抗真菌剂（两性霉素 B）在 DSS 给药前口服给药。使用流式细胞术在 DSS 给药前后检查脾脏 Th1 和 Th17 细胞群。此外，通过绝对定量聚合酶链反应（qPCR）测量全血中循环细菌DNA的量，并通过下一代测序（NGS）分析与这些循环DNA对应的细菌种类的数量和特征。作为外周 SpA 特征的踝关节肌腱端炎在一半接受 DSS 的 SKG 小鼠中引发，而在 BALB/c 小鼠中均未引发。预先给予抗生素抑制附着点炎，而抗真菌剂则不能。DSS 给药后脾脏中的 Th1 和 Th17 细胞水平增加，而这被预给药抗生素抑制。在开始 DSS 给药之前和之后 1 天，SKG 小鼠在全血中的细菌 DNA 量比 BALB/c 小鼠多。在 BALB/c 和 SKG 小鼠中施用 DSS 后，全血中细菌种类的数量增加。还检测到对 DSS 处理的 SKG 小鼠组具有显着特异性的一些属和种。单独口服 DSS 会在 SKG 小鼠中引起外周肌腱端炎，伴有细菌易位并伴有脾 Th1 和 Th17 细胞水平升高。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。这被预先施用抗生素所抑制。在开始 DSS 给药之前和之后 1 天，SKG 小鼠在全血中的细菌 DNA 量比 BALB/c 小鼠多。在 BALB/c 和 SKG 小鼠中施用 DSS 后，全血中细菌种类的数量增加。还检测到对 DSS 处理的 SKG 小鼠组具有显着特异性的一些属和种。单独口服 DSS 会在 SKG 小鼠中引起外周肌腱端炎，伴有细菌易位并伴有脾 Th1 和 Th17 细胞水平升高。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。这被预先施用抗生素所抑制。在开始 DSS 给药之前和之后 1 天，SKG 小鼠在全血中的细菌 DNA 量比 BALB/c 小鼠多。在 BALB/c 和 SKG 小鼠中施用 DSS 后，全血中细菌种类的数量增加。还检测到对 DSS 处理的 SKG 小鼠组具有显着特异性的一些属和种。单独口服 DSS 会在 SKG 小鼠中引起外周肌腱端炎，伴有细菌易位并伴有脾 Th1 和 Th17 细胞水平升高。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。在开始 DSS 给药之前和之后 1 天，SKG 小鼠在全血中的细菌 DNA 量比 BALB/c 小鼠多。在 BALB/c 和 SKG 小鼠中施用 DSS 后，全血中细菌种类的数量增加。还检测到对 DSS 处理的 SKG 小鼠组具有显着特异性的一些属和种。单独口服 DSS 会在 SKG 小鼠中引起外周肌腱端炎，伴有细菌易位并伴有脾 Th1 和 Th17 细胞水平升高。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。在开始 DSS 给药之前和之后 1 天，SKG 小鼠在全血中的细菌 DNA 量比 BALB/c 小鼠多。在 BALB/c 和 SKG 小鼠中施用 DSS 后，全血中细菌种类的数量增加。还检测到对 DSS 处理的 SKG 小鼠组具有显着特异性的一些属和种。单独口服 DSS 会在 SKG 小鼠中引起外周肌腱端炎，伴有细菌易位并伴有脾 Th1 和 Th17 细胞水平升高。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。在 BALB/c 和 SKG 小鼠中施用 DSS 后，全血中细菌种类的数量增加。还检测到对 DSS 处理的 SKG 小鼠组具有显着特异性的一些属和种。单独口服 DSS 会在 SKG 小鼠中引起外周肌腱端炎，伴有细菌易位并伴有脾 Th1 和 Th17 细胞水平升高。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。在 BALB/c 和 SKG 小鼠中施用 DSS 后，全血中细菌种类的数量增加。还检测到对 DSS 处理的 SKG 小鼠组具有显着特异性的一些属和种。单独口服 DSS 会在 SKG 小鼠中引起外周肌腱端炎，伴有细菌易位并伴有脾 Th1 和 Th17 细胞水平升高。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。抗生素的预给药改善了这些 DSS 诱导的 SpA 特征。这些发现表明肠道细菌渗漏在 SpA 发病机制中起关键作用。