胃肠菌群促进神经退行性疾病发生
在胃肠道、鼻腔、皮肤、口腔等部位都定居着大量细菌,这些细菌被称为正常菌群。1般认为,正常菌群和宿主是互惠互利的关系。例如,肠道菌群能给人体合成维生素K,对膳食纤维发酵能提供可被人体利用的短链脂肪酸。但是,Sampson最近在《细胞》发表的论文强调了肠道菌群的负面作用,研究发现肠道细菌能加重动物帕金森病。理解肠道菌群和帕金森病的关系对认识肠道菌群在神经退行性疾病乃至其他疾病的关系有重要意义。
帕金森病是仅次于老年性痴呆的第2常见老年神经退行性疾病,主要表现是中枢性运动控制功能异常。不足10%的患者是由于基因缺点,但大多数患者病因不清楚。典型病理生理学改变是脑干多巴胺能神经元丢失,局部组织神经毒性毛病折叠α-突触核蛋白沉积。大量证据表明,中枢免疫细胞小胶质细胞参与神经退行性疾病的产生发展进程。在帕金森动物模型中,小胶质细胞神经毒性是致使帕金森病产生的重要缘由。
大脑和肠道之间存在密切关系,其中迷走神经是肠道和大脑之间神经联系通道,也多是帕金森病从肠道影响大脑的1个重要途径。目前对病理启动因素、细胞和份子基础依然不10分清楚。这1假说的最重要证据是,切断迷走神经可显著下降帕金森病风险。
为研究肠道菌群和帕金森的关系,Sampson等用人类α-突触核蛋白基因表达小鼠帕金森动物模型,发现用抗生素清除肠道菌或无菌动物都可以减缓帕金森病表现,脑干内毛病折叠α-突触核蛋白也明显减少。曾有研究发现,正常动物肠道菌群对脑内小胶质细胞激活有影响,在这类动物模型情况下,肠道菌群也能增进小胶质细胞激活,增加神经毒性白细胞介素6和肿瘤坏死因子α的释放。是否是肠道细菌代谢产物造成了这样的效应,细菌代谢产生的短链脂肪酸是肠道菌群影响免疫系统的信号份子,研究发现给动物直接饲养含乙酸、丙酸和丁酸也能够激活小胶质细胞,增加α-突触核蛋白沉积和动物行动学改变。帕金森患者和健康人的肠道菌存在差异,将帕金森患者肠道菌给无菌小鼠移植也能增进帕金森的产生,血液中短链脂肪酸水平也明显增加。健康动物移植帕金森患者菌群并未有帕金森病表现。这些研究结果说明,肠道菌参与帕金森病的产生发展进程。
Sampson等的发现依然存在1些重要问题。如短链脂肪酸在帕金森病产生发展进程中的作用,由于脑内未发现表达短链脂肪酸受体FFAR2,难道短链脂肪酸是通过非神经细胞或其他受体发挥作用。另外1个问题是肠道菌群和其他神经退行性疾病的关系如何?
固然肠道菌群发挥作用可能有其他1些因素,例如肠道菌群对血脑屏障的影响。神经递质包括多巴胺合成也能遭到肠道菌群的影响。但是作者并没有对这些因素进行分析。
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