腸道微生物影響肌肉萎縮

美國哈佛大學(xué)科學(xué)家在神經(jīng)退行性疾病肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥（ALS）中發(fā)現(xiàn)了一種新的腸—腦聯(lián)系。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在有常見ALS 基因突變的小鼠中，使用抗生素或糞便移植改變腸道微生物組可以預(yù)防或改善疾病癥狀。相關(guān)論文發(fā)表在《自然》上。這些結(jié)論為只有部分?jǐn)y帶突變基因的個(gè)體才會(huì)患上ALS 提供了一種可能的解釋，并提出了一種基于微生物群的可能的治療方法。

“我們的研究集中在ALS 患者最常見的突變基因上。我們有一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，同樣的老鼠模型——有相同的基因——在不同實(shí)驗(yàn)室設(shè)施中有本質(zhì)上不同的健康結(jié)果。我們追蹤了這些小鼠不同腸道微生物群落的不同結(jié)果，解釋了為什么有些攜帶這種突變的個(gè)體會(huì)患上ALS，而有些則不會(huì)?！惫鸫髮W(xué)干細(xì)胞和再生生物學(xué)教授Kevin Eggan 說。

研究人員最初是在哈佛大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里通過建立小鼠模型研究ALS 的基因突變。這些小鼠的免疫反應(yīng)過于活躍，包括神經(jīng)系統(tǒng)和身體其他部位的炎癥，導(dǎo)致壽命縮短。為了進(jìn)行更詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)，研究人員還在博德研究所的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施中開發(fā)了小鼠模型。出乎意料的是，盡管這些老鼠有相同的基因突變，它們的健康結(jié)果卻截然不同。

“我們?cè)诠鸫髮W(xué)的小鼠身上一直觀察到許多炎癥特征，但在博德的小鼠身上并不存在。更引人注目的是，博德的小鼠活到了老年。”Eggan 實(shí)驗(yàn)室的博士后、該研究的主要作者Aaron Burberry 說。

為了尋找小鼠差異的原因，研究人員對(duì)其腸道微生物進(jìn)行了研究。通過DNA 測(cè)序識(shí)別了腸道細(xì)菌，研究人員發(fā)現(xiàn)了特定的微生物，它們存在于哈佛小鼠中，而在博德小鼠中卻不存在，盡管實(shí)驗(yàn)條件在不同實(shí)驗(yàn)小鼠之間是標(biāo)準(zhǔn)化的。

于是，研究人員聯(lián)系了其他研究組，因?yàn)樵S多不同的小組研究了相同的基因小鼠模型，并觀察到了不同的結(jié)果。“我們從不同的實(shí)驗(yàn)室收集了微生物樣本，并對(duì)它們進(jìn)行了測(cè)序。在相隔數(shù)百英里的研究機(jī)構(gòu)，非常相似的腸道微生物與這些動(dòng)物的疾病程度相關(guān)?！盉urberry 說。

然后，研究人員測(cè)試了改變微生物組的方法，并改善了哈佛小鼠的結(jié)果。通過用抗生素或?qū)⒉┑滦∈蟮募S便移植給哈佛小鼠，研究人員成功地減少了炎癥。通過研究ALS 的遺傳和環(huán)境因素之間的聯(lián)系，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的腸—腦聯(lián)系。

腸道微生物群可能會(huì)影響疾病的嚴(yán)重程度——攜帶基因突變的個(gè)體是否會(huì)患上ALS、與之相關(guān)的額顳葉癡呆，或者根本沒有任何癥狀，并可能成為一種潛在的治療目標(biāo)。該研究為ALS 的機(jī)制提供了新見解，包括最常見的ALS 基因突變?nèi)绾螌?dǎo)致神經(jīng)炎癥。