越來越多的證據(jù)表明，通常生活在我們腸道中的數(shù)萬億微生物，即所謂的腸道微生物群，對(duì)我們的身體功能有著深遠(yuǎn)的影響。這種微生物群落的成員產(chǎn)生維生素，幫助我們消化食物，防止有害細(xì)菌的過度生長，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，還有其他好處�，F(xiàn)在，據(jù)圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Washington University School of Medicine，WUSM）的研究人員稱，一項(xiàng)新的研究表明，腸道微生物群在我們的大腦健康中也起著關(guān)鍵作用。

華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院

2023年1月12日消息

這項(xiàng)在小鼠身上進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，腸道細(xì)菌（部分是通過產(chǎn)生短鏈脂肪酸等化合物）影響全身免疫細(xì)胞的行為，包括大腦中的免疫細(xì)胞，這些細(xì)胞會(huì)損害腦組織，加劇阿爾茨海默病等疾病的神經(jīng)退行性變。這項(xiàng)研究結(jié)果近日發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上，為重塑腸道微生物群作為預(yù)防或治療神經(jīng)退行性疾病的一種方法開辟了可能性。

研究于2023年1月13日發(fā)表在《Science》（最新影響因子：63．714）雜志上

資深作者、醫(yī)學(xué)博士、Barbara Burton 和 Reuben M． Morriss III 神經(jīng)學(xué)杰出教授 David M． Holtzman 說：“我們給年輕小鼠服用抗生素僅一周，我們看到它們的腸道微生物群、免疫反應(yīng)即發(fā)生了永久性變化，隨著年齡的增長，神經(jīng)退化與一種叫做 tau 的蛋白質(zhì)有關(guān)。令人興奮的是，操縱腸道微生物群可能是一種對(duì)大腦產(chǎn)生影響的方式，而無需直接向大腦中植入任何東西�！�

越來越多的證據(jù)表明，阿爾茨海默病患者的腸道微生物群可能與健康人不同。但目前尚不清楚這些差異是疾病的原因還是結(jié)果，或者兩者都是，以及改變微生物組可能對(duì)疾病的進(jìn)程產(chǎn)生什么影響。

為了確定腸道微生物組是否可能發(fā)揮因果作用，研究人員改變了易患阿爾茨海默病樣腦損傷和認(rèn)知障礙小鼠的腸道微生物組。這些小鼠經(jīng)過基因改造，表達(dá)了一種突變形式的人腦蛋白質(zhì) tau，這種蛋白質(zhì)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。它們還攜帶了人類 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。攜帶一個(gè) APOE4 變體副本的人比攜帶更常見的 APOE3 變體的人患這種疾病的可能性高三到四倍。

除了 Holtzman，研究團(tuán)隊(duì)還包括腸道微生物組專家和合著者、醫(yī)學(xué)博士 Jeffrey I． Gordon，杰出大學(xué)教授 Robert J． Glaser 博士和愛迪生家族基因組科學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)中心（Edison Family Center for Genome Sciences ＆ Systems Biology）主任，第一作者 Dong－Oh Seo，博士，神經(jīng)病學(xué)講師，合著者 Sangram S． Sisodia 博士是芝加哥大學(xué)（University of Chicago）神經(jīng)生物學(xué)教授。

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)，它們沒有獲得腸道微生物群，并且它們的大腦在 40 周齡時(shí)比擁有正常小鼠微生物群的小鼠大腦受損要小得多。

當(dāng)這些小鼠在正常的非無菌條件下飼養(yǎng)時(shí)，它們發(fā)育出正常的微生物群。然而，在兩周齡時(shí)服用一個(gè)療程的抗生素，永久性地改變了它們微生物群中的細(xì)菌組成。對(duì)于雄性小鼠，微生物群還減少了 40 周齡時(shí)明顯的腦損傷量。研究人員說，與攜帶高風(fēng)險(xiǎn) APOE4 變異的雄性小鼠相比，攜帶 APOE3 變異的雄性小鼠體內(nèi)微生物群變化的保護(hù)作用更為明顯，這可能是因?yàn)?APOE4 的有害作用抵消了部分保護(hù)作用�？股�素治療對(duì)雌性小鼠神經(jīng)退行性變無顯著影響。

Holtzman 說：“通過對(duì)腦腫瘤、正常大腦發(fā)育和相關(guān)課題的研究，我們已經(jīng)知道，男性和女性大腦中的免疫細(xì)胞對(duì)刺激的反應(yīng)非常不同。因此，當(dāng)我們操縱微生物組時(shí)，我們看到了反應(yīng)的性別差異，這并不太令人驚訝，盡管很難說這對(duì)患有阿爾茨海默病和相關(guān)疾病的男性和女性究竟意味著什么。”

進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)將三種特定的短鏈脂肪酸（由特定類型的腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)生的化合物）與神經(jīng)退行性疾病聯(lián)系起來。這三種脂肪酸在因抗生素治療而改變腸道微生物群的小鼠中都很缺乏，在沒有腸道微生物群的小鼠中也檢測(cè)不到。

創(chuàng)立于1891年的華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院

參考文獻(xiàn)

Source：Washington University School of Medicine

Gut bacteria affect brain health， mouse study shows

Reference：

Dong－oh Seo， David O’Donnell， Nimansha Jain， Jason D． Ulrich， Jasmin Herz， Yuhao Li， Mackenzie Lemieux， Jiye Cheng， Hao Hu， Javier R． Serrano， Xin Bao， Emily Franke， Maria Karlsson， Martin Meier， Su Deng， Chandani Desai， Hemraj Dodiya， Janaki Lelwala－Guruge， Scott A． Handley， Jonathan Kipnis， Sangram S． Sisodia， Jeffrey I． Gordon， David M． Holtzman． ApoE isoform– and microbiota－dependent progression of neurodegeneration in a mouse model of tauopathy． Science， 2023； 379 （6628） DOI： 10．1126／science．a(chǎn)dd1236

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       原文標(biāo)題 : 腸道細(xì)菌影響大腦健康