帕金森病竟然是腸道微生物作怪？
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 來源：生物探索 / 2016-12-06 14:26:45
腸道菌群已經(jīng)成為近年來最火爆的研究領(lǐng)域之一。越來越多的研究表明，腸道菌群可以與大腦相互作用，影響著我們的情緒、食欲甚至生物節(jié)律，一些精神疾病比如焦慮、抑郁、自閉、精神分裂及神經(jīng)退行性疾病等都和腸道微生物密切相關(guān)。近日，來自加州理工學院的科學家們首次證實腸道細菌和帕金森?。≒D）之間的功能聯(lián)系。研究表明，腸道菌群組成變化，或是腸道細菌本身的改變，都可能對帕金森病中運動能力的惡化產(chǎn)生極大影響。
作為第二常見的神經(jīng)退行性疾病，PD在全世界范圍內(nèi)影響著1000萬人。其癥狀主要包括震顫，步行困難，大腦黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元的缺失，大腦和腸內(nèi)的細胞出現(xiàn)α-突觸核蛋白（α-Syn）的蛋白的聚集，腦內(nèi)出現(xiàn)炎癥分子等等。75%的PD患者都出現(xiàn)胃腸道功能異常，其中最主要是便秘。
人類腸道中居住著大量種類繁多的微生物，它們對免疫和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及功能都起著重要作用。70%的周圍神經(jīng)系統(tǒng)都存在于腸道中，腸道神經(jīng)系統(tǒng)通過迷走神經(jīng)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)直接相連。由于胃腸道問題通常在運動癥狀出現(xiàn)之前就已經(jīng)發(fā)生了，并且大多是PD病例是由環(huán)境因素引起的，因此，研究人員推斷腸道微生物可能是導致PD的罪魁禍首之一。
過表達α-Syn的無菌小鼠未表現(xiàn)PD癥狀
為了證實這一猜想，研究人員利用過表達α-Syn并表現(xiàn)出帕金森癥狀的小鼠。其中，一組小鼠具有復雜的腸道菌群；另一組則為無菌小鼠，在完全無菌的環(huán)境中繁殖，因此缺乏腸道細菌。研究人員測試兩組小鼠的運動技能，發(fā)現(xiàn)無菌小鼠的表現(xiàn)明顯優(yōu)于具有完整微生物組的小鼠。這兩組小鼠都過表達α-Syn，因此它們在基因上是相同的，唯一的區(qū)別就是腸道微生物群的存在與否，一旦移除微生物群，小鼠就具有正常運動技能，即使α-Syn過量表達。同時，帕金森病的典型癥狀也在無菌小鼠中都消失了，因此研究人員確定，腸道菌群在帕金森病癥狀中扮演著重要角色?！?
SCFAs失衡調(diào)控神經(jīng)炎癥及PD癥狀
當腸道細菌分解膳食纖維時，它們產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFA）的分子，例如乙酸鹽和丁酸鹽。以前的研究表明，這些分子也可以激活大腦中的免疫反應。因此，研究小組假設SCFAs水平失衡調(diào)控著大腦炎癥和PD癥狀。事實上，當給無菌小鼠喂養(yǎng)SCFA時，它們中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的免疫細胞——小膠質(zhì)細胞的細胞被激活。從而引發(fā)神經(jīng)炎癥，這一過程可以導致神經(jīng)元損傷甚至死亡。研究表明，喂養(yǎng)SCFA的無菌小鼠表現(xiàn)出了運動障礙，并且PD相關(guān)腦區(qū)存在α-Syn聚集。
在最后一組實驗中，研究人員從PD患者和健康對照組中獲得糞便樣本。和移植來自健康個體糞便樣品的無菌小鼠相比，被移植PD患者腸道菌群樣本的無菌小鼠表現(xiàn)出更強的PD的癥狀。并且，這些小鼠的糞便中含有更高水平的SCFA。
研究人員表示，這些結(jié)果意味著腸道菌群的變化可能不僅僅是PD的結(jié)果，這是一個顛覆性的發(fā)現(xiàn)，需要進一步研究，但事實上，糞便移植的實驗結(jié)果已經(jīng)表明細菌是導致疾病的罪魁禍首。這一研究成果提示臨床醫(yī)生或許可以通過調(diào)控腸道菌群及其代謝產(chǎn)物來治療帕金森病。
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