調整腸道菌羣能治療神經系統疾病?

腸道菌羣在中樞神經系統中也起着很重要的作用。自美國NIH人體微生態計劃和歐盟腸道微生態計劃啓動以來,腸道菌羣倍受人們關注,已成爲國際上的研究熱點。目前, 國際上很多國家相繼啓動了人類微生物組計劃。

人類腸道菌羣是一個複雜的羣落,據估計,人體腸道菌羣可包括500-1000種細菌。這些微生物的全部基因信息,被稱爲“人體元基因組(human metagenome)”。腸道菌羣在免疫和防禦、消化和代謝、炎症和細胞增殖中起到重要作用。同樣,腸道菌羣在中樞神經系統中也起了很重要的作用,下面讓我們來盤點一下。

調整腸道菌羣能治療神經系統疾病?

“腸道菌羣-腸-腦軸”的構成及調節

最新的研究證據表明腸道菌羣和大腦可以通過腦腸軸雙向調控,腸道菌羣可以通過腦腸軸去改變腦的功能並且影響神經系統疾病的發生、發展,腦腸軸是一個神經-內分泌-免疫網絡,在此網絡裏腦腸軸發揮了重要的作用,如調節胃腸運動功能、調節機體免疫和應激反應等。

調整腸道菌羣能治療神經系統疾病?

示意圖

調整腸道菌羣能治療神經系統疾病?

腸道菌羣與中樞神經系統疾病

腸道菌羣與腦血管病

腦卒中

  • 研究結果表明,腸道菌羣和白細胞介素17陽性T細胞在缺血性腦卒中的發生、發展中發揮重要作用。
  • 腦卒中後腸道菌羣失調,紊亂的腸道功能及其菌羣可影響腦卒中預後。
  • 缺血性腦卒中可引發腸道微生物紊亂、損害胃腸道菌羣的功能。
  • 目前有研究已經初步證明腦卒中和腸道菌羣失調存在相關性。但相關研究卻仍處於起步階段,尤其是臨牀研究數據並不多。

腸道菌羣與神經系統退行性疾病

帕金森病

  • 有研究表明帕金森病可能起源於胃腸道並通過迷走神經傳播到腦內。
  • 有研究發現帕金森病患者糞便和腸道黏膜中與抗炎相關的丁酸鹽產生菌明顯減少,而與促炎相關的細菌則增多,同時他們還發現多種菌羣與帕金森病的病程存在相關性。
  • 腸道菌羣的改變在帕金森病發病中是否存在普遍意義、腸道菌羣的改變在帕金森病發病中的具體機制,以及腸道菌羣的改變與帕金森病發病的因果關係仍不明確。

阿爾茨海默病

  • AD患者血清中伯氏疏螺旋體、肺炎衣原體、幽門螺桿菌要明顯多於健康人羣,而且與AD的臨牀症狀和疾病嚴重程度相關。
  • AD患者血清中檢測到擴散性真菌和類澱粉樣蛋白物質,表明慢性真菌感染或可以增加AD的患病風險。
  • 大腸桿菌分泌到胞外的澱粉樣蛋白,可以被TLR2受體識別,進一步參與到免疫反應過程中,高度提示腸道菌羣跟AD有關。

肌萎縮側索硬化

  • 有研究表明腸道菌羣中的藍藻細菌和藍綠藻等產生的神經毒性物質可以介導蛋白異常摺疊,進而導致神經退行性疾病。
  • ALS患者大腦中有較多由腸道菌羣產生的β-N-甲胺基-L-丙氨酸(BMAA)聚集,而健康人腦中未見或偶見。

腸道菌羣與神經系統免疫性疾病

視神經脊髓炎

  • 有研究表明視神經脊髓炎(NMO)患者血清中腸道抗原抗體的含量要高於健康對照。
  • 表明視NMO患者水通道蛋白4(AQP4)自身抗體同腸道產氣夾膜梭菌存在交叉反應,同時在患者血清中也檢測到產氣夾膜梭菌蛋。提示腸道菌羣在NMO發病中可能發揮一定作用。

吉蘭巴雷綜合徵

  • 空腸彎麴菌是一種人畜共患的病原菌,並且是一種食物源性病原菌,其引起的空腸彎麴菌腸炎是吉蘭巴雷綜合徵(GBS)的危險因素之一。
  • 有研究表明不同的彎麴菌屬聯合宿主因素在GBS發病過程中的免疫反應中發揮着重要作用,同時也與GBS嚴重程度密切相關。

多發性硬化

  • 有研究表明,與正常大鼠比較,腸道菌羣移植可以加重無菌大鼠的MS症狀。
  • 接受來自健康人的糞便菌羣移植能夠顯著改善MS患者的神經症狀。
  • 當前MS的治療主要是對症治療,尚無有效的治療方案,但已有臨牀研究結果表明益生菌可以有效緩解MS進程,改善患者預後。

腸道菌羣與神經系統神經心理疾病

抑鬱、焦慮症

  • 抑鬱症患者與健康人相比,其糞便腸道菌羣結構存在明顯差異,其理研菌屬細菌比例顯著升高,而柔嫩梭菌屬細菌明顯降低。
  • 研究表明雙歧桿菌或者乳酸桿菌對動物和健康人羣都有抗焦慮作用。
  • 目前腸道菌羣與焦慮抑鬱的作用機制還需進一步研究,補充益生菌可能是治療抑鬱症和焦慮症的一種新方法或者輔助治療方法。

自閉症

  • 腸道微生物的代謝產物——丙酸,也可以引起大鼠患自閉症。
  • 自閉症兒童與健康兒童相比,腸道菌羣的多樣性降低,自閉症兒童腸道菌羣多樣性和數量的降低均與自閉症程度顯著相關,而與腸道症狀程度和飲食構成無關。
  • 有研究表明,自閉症兒童普遍在3歲前曾過度服用抗生素,而抗生素的過度使用會導致腸道菌羣失調。

小結

目前許多研究均證實了腸道菌羣-腸-腦軸的存在,並且證實了腸道菌羣與多種中樞神經系統疾病密切相關。因此,以腸道菌羣爲幹預“靶點”,有針對性地對腸道菌羣結構進行優化,改善腸道菌羣對宿主的影響,可能是潛在的一種預防和治療神經系統疾病方法。

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