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科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然
越來越多的證據(jù)表明，通常生活在人們腸道中的數(shù)萬億微生物，即所謂的腸道微生物組，對(duì)人體功能有著深遠(yuǎn)的影響。美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)新研究表明，腸道微生物組在大腦健康中也起著關(guān)鍵作用。
這項(xiàng)在小鼠身上進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，腸道細(xì)菌通過產(chǎn)生短鏈脂肪酸等化合物影響全身免疫細(xì)胞，包括大腦中的免疫細(xì)胞，它們會(huì)損害腦組織并加劇阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性變疾病。該發(fā)現(xiàn)于近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，開啟了重塑腸道微生物組作為預(yù)防或治療神經(jīng)退行性變的一種新方式。
研究人員給年輕小鼠服用了一周的抗生素，看到它們的腸道微生物群、免疫反應(yīng)發(fā)生了永久性變化，以及年齡的增長(zhǎng)與tau蛋白相關(guān)的神經(jīng)退化程度。令人興奮的是，操縱腸道微生物組可能是一種對(duì)大腦產(chǎn)生影響的方法，而無需將任何東西直接放入大腦。
研究人員改變了易患阿爾茨海病樣腦損傷和認(rèn)知障礙的小鼠的腸道微生物組。這些小鼠經(jīng)過基因改造，表達(dá)出一種突變形式的人腦蛋白tau，這種蛋白會(huì)在9個(gè)月大時(shí)積累并導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和大腦萎縮。它們還攜帶人類APOE基因的變體，這是阿爾茨海默病的主要遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素。
當(dāng)這種轉(zhuǎn)基因小鼠從出生起就在無菌條件下飼養(yǎng)時(shí)，它們不會(huì)獲得腸道微生物組，而且它們的大腦在40周大時(shí)表現(xiàn)出的損傷比含有正常微生物組的小鼠大腦要小得多。
當(dāng)這些小鼠在正常、非無菌條件下飼養(yǎng)時(shí)，它們會(huì)發(fā)育出正常的微生物組。然而，在2周齡時(shí)使用抗生素療程，則會(huì)永久性地改變微生物組中細(xì)菌的組成。對(duì)于雄性小鼠，它還減少了40周大時(shí)明顯的腦損傷量。研究人員說，微生物組轉(zhuǎn)變的保護(hù)作用在攜帶APOE3變體的雄性小鼠中比在攜帶高風(fēng)險(xiǎn)APOE4變體的雄性小鼠中更為明顯，這可能是因?yàn)锳POE4的有害作用抵消了部分保護(hù)作用?？股刂委煂?duì)雌性小鼠的神經(jīng)變性沒有顯著影響。
進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)還將3種特定的短鏈脂肪酸與神經(jīng)退化聯(lián)系起來。這些短鏈脂肪酸似乎通過激活血液中的免疫細(xì)胞來引發(fā)神經(jīng)退行性變，進(jìn)而以某種方式激活大腦中的免疫細(xì)胞以損害腦組織。
研究人員稱，這項(xiàng)研究可能對(duì)微生物組如何影響tau介導(dǎo)的神經(jīng)變性提供重要見解，并表明改變腸道微生物的療法可能會(huì)影響神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生或進(jìn)展。這些發(fā)現(xiàn)提出了一種預(yù)防和治療神經(jīng)退行性疾病的新方法，即通過使用抗生素、益生菌、特殊飲食或其他方式改變腸道微生物組。
關(guān)鍵詞： 腸道細(xì)菌
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