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痴呆能“传染”?最新报道:首次证实阿尔茨海默病症状可通过肠道微生物群转移到健康生物体!发表时间:2024-01-29 09:14 肠道菌群一直被认为对健康非常重要。以前有报道称,通过改变肠道菌群可以培养出“瘦子体质”,还有报道称通过调整肠道菌群可以改善脂肪肝和多器官健康。这些都证实了肠道菌群在多个方面的重要性。那么,肠道菌群与阿尔茨海默病之间是否也有关联呢?
最近,在Brain杂志上发表了一篇题为“来自阿尔茨海默病患者的微生物群导致认知和海马神经发生的缺陷”的文章,首次证实了肠道微生物群在阿尔茨海默病中具有因果作用。这意味着阿尔茨海默病的症状可以通过肠道微生物群传播给健康的年轻个体。
研究招募了69名阿尔茨海默病患者和64名认知健康对照者,从他们的粪便中收集微生物,然后将这些微生物移植到大鼠中。在大鼠使用抗生素7天后,它们被随机分为两组,分别接受来自对照组和阿尔茨海默病组的肠道微生物。研究还收集了大鼠的粪便进行了16S微生物组学和生物信息学分析,以及行为学测试等。
该研究首先对69名健康对照者和64名阿尔茨海默病患者的血浆和肠道菌群进行评估,发现阿尔茨海默病患者全身炎症增加,且在他们的肠道中,促炎相关微生物的丰度增加,而有益代谢物微生物较少。为了进一步了解这些变化是否与阿尔茨海默病患者的临床状态相关,研究人员将简易精神状态评分(MMSE)与肠道菌群的变化相关联,发现MMSE与肠道菌群特征之间存在显著的相关性,从而表明阿尔茨海默病与肠道菌群之间存在因果关系。 为了探究这种因果关系,研究者将健康者和阿尔茨海默病(AD)患者的粪便样本移植到成年大鼠体内。在进行移植前,他们通过抗生素处理去除了大鼠肠道中原有的微生物。在移植后的10天和59天,对粪便和肠道健康情况进行了分析。结果显示,平均40%的微生物分类单位成功植入受体大鼠,78种菌属在受体大鼠中发生了显著变化。与原始微生物群相比,接受阿尔茨海默病患者粪便移植的大鼠显示出更显著的微生物属变化,与此同时,这些变化与简易精神状态评分(MMSE)有关。
为了深入了解阿尔茨海默病肠道微生物群是否引起健康大鼠肠道的病理生理过程,研究者评估了粪便移植后大鼠肠道的健康状况。结果表明,接受对照组微生物移植的大鼠的结肠组织中促炎细胞因子基因表达无明显差异,未发生胃肠道局部炎症事件。而接受阿尔茨海默病患者微生物移植的大鼠表现出粪便含水量和摄入量的显著增加,以及结肠长度的减少、结肠粘膜损伤等症状,这表明阿尔茨海默病患者肠道微生物群对结肠功能产生了特定影响。 研究人员进一步评估了接受粪便移植后的大鼠的行为表现,以了解肠道微生物与阿尔茨海默病(AD)症状的关联,评估了记忆表现和其他与AD相关的并发症。结果显示,接受AD菌群移植的大鼠在识别熟悉和新奇位置的能力方面显著受损,其他记忆任务也得到了类似的结果,并表现出长期空间记忆受损。总的来看,来自AD患者的肠道微生物群存在促进了与AD临床症状相关的认知缺陷,并损害了受体大鼠成人海马神经发生(AHN)依赖的记忆表现。 进一步检测新生神经元的存活情况,发现与对照组受体大鼠相比,接受阿尔茨海默病(AD)菌群移植的大鼠新生神经元的存活减少,而这些新生神经元被证明对于记忆能力具有重要作用。为了深入了解导致阿尔茨海默病定植大鼠记忆缺陷的机制,研究人员进一步使用细胞进行了三维重建,以评估其树突的复杂性。结果显示,接受阿尔茨海默病菌群移植的大鼠的树突复杂性显著降低。这些数据表明,从AD中转移的肠道微生物群对成年大鼠新生神经元的存活和树突分支产生了负面影响。
此外,研究人员通过体外神经发生实验研究了阿尔茨海默病的系统环境如何调节海马神经发生。他们将人胚胎海马祖细胞(HPCs)暴露于对照组和阿尔茨海默病患者的血清中,并测定了表达神经干细胞增殖、分化和程序性细胞死亡标志物的细胞百分比。结果表明,阿尔茨海默病患者的血清降低了HPCs的增殖分化能力,并损害了神经元分化。这些观察结果与阿尔茨海默病患者的临床表型相连。还发现特定的细菌属与神经发生标志物相关联,并且与简易精神状态评分(MMSE)高度相关,表明神经发生受损可能是肠道微生物群组成改变与阿尔茨海默病认知障碍之间的联系。
最后,为了更好地了解触发阿尔茨海默病患者肠道菌群移植对记忆和相关行为的影响的因素,研究人员进一步对对照组和阿尔茨海默病菌群移植大鼠的盲肠内容物和海马组织进行了非靶向代谢组学分析。结果显示,在阿尔茨海默病菌群移植大鼠与对照移植大鼠之间存在显著差异的盲肠内容物中有13种代谢物和海马组织中有3种代谢物。这些包括组氨酸、色氨酸代谢物等代谢物的增加与AD症状相关。
总而言之,这项研究揭示了阿尔茨海默病的症状可以通过肠道微生物群转移至健康的年轻生物体中,验证了肠道微生物群在阿尔茨海默病中的因果作用。科学家们正在努力制定策略,通过研究肠道微生物群如何对饮食和运动等生活方式的影响做出反应,以促进健康的大脑衰老并推进阿尔茨海默病的治疗。 |