益生菌延緩早期阿爾茨海默病病情加重的機(jī)制分析

[摘要] 目的 基于腦–腸–微生物軸因子改變，分析益生菌延緩早期阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）病情加重的可行性。方法 選取2023年12月至2024年12月于紹興市第七人民醫(yī)院就診的100例早期AD患者，根據(jù)治療方法不同分為對(duì)照組40例（鹽酸多奈哌齊治療）和研究組60例（鹽酸多奈哌齊聯(lián)合益生菌制劑治療）。比較兩組患者治療前后的認(rèn)知功能、日常生活能力、腸道菌群、腦–腸–微生物軸因子、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）表達(dá)水平和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）/Toll樣受體4（Toll like receptor 4，TLR4）/核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）軸因子相對(duì)表達(dá)量變化，并比較臨床療效、預(yù)后病情監(jiān)測(cè)結(jié)果。結(jié)果 研究組患者的總有效率、臨床癡呆量表評(píng)分0分比例高于對(duì)照組（Plt;0.05）；認(rèn)知功能、日常生活能力評(píng)分高于對(duì)照組（Plt;0.05）；乳桿菌、雙歧桿菌拷貝數(shù)高于對(duì)照組，腸球菌、大腸桿菌拷貝數(shù)低于對(duì)照組（Plt;0.05）；淀粉樣β蛋白1～42、IL-6、TNF-α、TLR4、NF-κB相對(duì)表達(dá)量低于對(duì)照組，5-HT、GABA水平高于對(duì)照組（Plt;0.05）。結(jié)論 益生菌可延緩早期AD患者病情加重，提高臨床療效，推測(cè)其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)腦–腸–微生物軸介導(dǎo)的LPS/TLR4/NF-κB通路恢復(fù)腸道微生態(tài)、減輕神經(jīng)系統(tǒng)炎癥有關(guān)。

[關(guān)鍵詞] 早期阿爾茨海默病；益生菌；腦–腸–微生物軸；腸道微生態(tài)；神經(jīng)系統(tǒng)炎癥

[中圖分類號(hào)] R741" """"[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A """""[DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2025.21.005

Mechanism analysis of probiotics in delaying the progression of early Alzheimer’s disease

LYU Danping， LIN Xiuqin， ZHANG Xinyuan， GUAN Lili， SHEN Qundi

Department of Laboratory Medicine， Shaoxing 7th People’s Hospital， Shaoxing 312000， Zhejiang， China

[Abstract] Objective To analyze the feasibility of probiotics in delaying the progression of early Alzheimer’s disease （AD） based on the changes of brain-gut-microbiota axis factors. Methods A total of 100 patients with early AD who visited Shaoxing 7th People’s Hospital from December 2023 to December 2024 were selected and divided into control group （40 cases） and study group （60 cases） based on different treatment methods. The control group was treated with donepezil hydrochloride， while study group was treated with donepezil hydrochloride combined with probiotic preparations. The cognitive function， daily living ability， intestinal flora， and relative expression levels of brain-gut-microbiota axis factors， interleukin （IL）-6， tumor necrosis factor-α （TNF-α）， 5-hydroxytryptamine （5-HT）， γ-aminobutyric acid （GABA）， and lipopolysaccharide （LPS）/Toll-like receptor 4 （TLR4）/nuclear factor-κB （NF-κB） axis factors were compared before and after treatment in both groups. The clinical efficacy and prognosis monitoring results were also compared. Results The total effective rate and the proportion of patients with a clinical dementia rating score of 0 in study group were higher than those in control group （Plt;0.05）. The cognitive function and daily living ability scores in study group were higher than those in control group （Plt;0.05）. The copy numbers of lactobacillus and bifidobacterium in study group were higher than those in control group， while the copy numbers of enterococcus and escherichia coli were lower （Plt;0.05）. The relative expression levels of amyloid-β protein 1-42， IL-6， TNF-α， TLR4， and NF-κB in study group were lower than those in control group， and the levels of 5-HT and GABA were higher （Plt;0.05）. Conclusion Probiotics can delay the progression of early AD patients and improve clinical efficacy. It is speculated that the mechanism of action may be related to regulating the brain-gut-microbiota axis-mediated LPS/TLR4/NF-κB pathway to restore the intestinal microecology and alleviate neurological inflammation.

[Key words] Early Alzheimer’s disease; Probiotics; Brain-gut-microbiota axis; Gut microbiota; Inflammation of the nervous system

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）是一種常見的退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病^[1]。目前認(rèn)為淀粉樣β蛋白（amyloid-β protein，Aβ）異常沉積、神經(jīng)遞質(zhì)分泌異常等均可致病^[2-3]。針對(duì)腦–腸–微生物軸在AD中的作用機(jī)制，臨床提出可通過改善飲食習(xí)慣、添加益生菌、進(jìn)行糞便微生物移植等措施延緩病情加重^[4]?，F(xiàn)階段臨床已證實(shí)在輕中度AD患者的治療中添加益生菌制劑有助于提高臨床療效，但具體作用機(jī)制尚不明確。本研究從腦–腸–微生物軸異常改變的病理機(jī)制出發(fā)，探討益生菌延緩早期AD患者病情加重的可能機(jī)制。

1" 資料與方法

1.1" 一般資料

選取2023年12月至2024年12月于紹興市第七人民醫(yī)院就診的100例早期AD患者，根據(jù)治療方法不同分為對(duì)照組40例和研究組60例。對(duì)照組男15例，女25例，年齡55～80歲，平均（65.67±8.92）歲；研究組男20例，女40例，年齡55～78歲，平均（66.09±8.45）歲。兩組患者的一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05）。本研究經(jīng)紹興市第七人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過（倫理審批號(hào)：2023-019-01）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床癡呆量表（clinical dementia rating，CDR）^[5]評(píng)價(jià)為早期AD且CDR評(píng)分為1分；②年齡55～80歲；③具有參加研究所需的認(rèn)知、言語能力；④可配合完成治療與各項(xiàng)檢查；⑤自愿參與此次研究，并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他類型的癡呆、帕金森病、精神分裂癥；②有心、肺、腎等其他系統(tǒng)疾??；③過敏體質(zhì)及對(duì)本研究藥物過敏；④近3個(gè)月內(nèi)有AD藥物治療史；⑤依從性較差。

1.2" 治療方法

對(duì)照組患者使用鹽酸多奈哌齊[批準(zhǔn)文號(hào)：國藥準(zhǔn)字H20050978，生產(chǎn)單位：衛(wèi)材（中國）藥業(yè)有限公司，規(guī)格：5mg/片]治療，5mg/次，1次/d，連續(xù)治療12周。研究組患者使用鹽酸多奈哌齊聯(lián)合益生菌制劑（批準(zhǔn)文號(hào)：國藥準(zhǔn)字S10950032，生產(chǎn)單位：上海上藥信誼藥廠有限公司，規(guī)格：210mg/粒）治療，630mg/次，2次/d，鹽酸多奈哌齊用法用量同對(duì)照組，連續(xù)治療12周。

1.3" 指標(biāo)觀察

1.3.1" 臨床療效評(píng)價(jià) "根據(jù)簡(jiǎn)易精神狀況檢查量表（mini mental state examination，MMSE）評(píng)分及臨床癥狀改善情況評(píng)價(jià)。顯效：MMSE評(píng)分提高≥4分，癥狀基本恢復(fù)；有效：MMSE評(píng)分提高1～3分，癥狀顯著改善；無效：未達(dá)上述標(biāo)準(zhǔn)。總有效率=（顯效+有效）例數(shù)/總例數(shù)×100%。

1.3.2" 認(rèn)知功能、日常生活能力評(píng)價(jià) "分別于治療前后1d使用MMSE、AD協(xié)作研究日常能力量表（Alzheimer’s disease cooperative study-activity of daily living，ADCS-ADL）評(píng)價(jià)患者的認(rèn)知功能和日常生活能力。MMSE量表總分30分，分?jǐn)?shù)越低認(rèn)知功能損傷越嚴(yán)重；ADCS-ADL總分54分，分?jǐn)?shù)越低生活能力越差。

1.3.3 "腸道菌群檢測(cè)" 分別于治療前后取患者3g新鮮糞便，用聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）法檢測(cè)腸道菌群變化；賽默飛Applied Biosystems PCR儀分析定量結(jié)果，結(jié)果以每克濕便細(xì)菌拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)表示。引物序列由上海生工生物工程有限公司合成，見表1。

1.3.4" 腦–腸–微生物軸因子檢測(cè)" 抽取患者治療前后3ml空腹靜脈血，使用賽默飛Multiskan SkyHigh全波長(zhǎng)自動(dòng)酶標(biāo)儀利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法檢測(cè)腦–腸–微生物軸因子Aβ1～42、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）表達(dá)水平，試劑盒購自廣州奧瑞達(dá)生物科技有限公司。

1.3.5 "脂多糖/Toll樣受體4/核因子-κB軸因子"" 相對(duì)表達(dá)量檢測(cè)" 使用蛋白印跡法檢測(cè)脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）/Toll樣受體4（Toll like receptor 4，TLR4）/核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）軸因子相對(duì)表達(dá)量，使用凝膠圖像處理系統(tǒng)分析目標(biāo)條帶與內(nèi)參蛋白β-action的光密度值，兩者比值即為TLR4、NF-κB相對(duì)表達(dá)量。

1.3.6" 不良反應(yīng)統(tǒng)計(jì) "統(tǒng)計(jì)兩組患者的惡心、嘔吐、腹瀉、頭暈頭痛等不良反應(yīng)發(fā)生情況。

1.3.7" 預(yù)后隨訪" 在患者治療結(jié)束后進(jìn)行電話或門診隨訪3個(gè)月，觀察并記錄患者病情是否加重，使用CDR評(píng)分評(píng)價(jià)病情嚴(yán)重程度：0分為正常，1分為輕度，2分為中度，3分為重度。

1.4" 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（"）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（百分率）[n（%）]表示，比較采用c²檢驗(yàn)；等級(jí)資料采用秩和檢驗(yàn)。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 "結(jié)果

2.1" 兩組患者的臨床療效比較

治療后，研究組患者的總有效率高于對(duì)照組（Plt;0.05），見表2。

2.2" 兩組患者的MMSE、ADCS-ADL評(píng)分比較

治療后，兩組患者的MMSE、ADCS-ADL評(píng)分均升高，且研究組高于對(duì)照組（Plt;0.05），見表3。

2.3" 兩組患者的腸道菌群比較

治療后，研究組患者的腸道乳桿菌、雙歧桿菌拷貝數(shù)高于對(duì)照組，腸球菌、大腸桿菌拷貝數(shù)低于對(duì)照組（Plt;0.05），見表4。

2.4" 兩組患者的腦-腸-微生物軸因子表達(dá)水平比較

治療后，研究組患者的Aβ1～42、IL-6、TNF-α表達(dá)水平低于對(duì)照組，5-HT、GABA高于對(duì)照組（Plt;0.05），見表5。

2.5" 兩組患者的LPS/TLR4/NF-κB軸因子相對(duì)表達(dá)量比較

治療后，研究組患者的TLR4、NF-κB相對(duì)表達(dá)量低于對(duì)照組（Plt;0.05），見表6。

2.6" 兩組患者的不良反應(yīng)發(fā)生情況比較

兩組患者的不良反應(yīng)發(fā)生情況比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），見表7。

2.7" 兩組患者的預(yù)后結(jié)果比較

研究組患者的CDR評(píng)分0分比例顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05），見表8。

3" 討論

近年來隨著腦–腸–微生物軸改變的提出，大量研究認(rèn)為腸道微生態(tài)失衡可通過阻礙小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞成熟引起神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)傳遞異常^[6-8]；同時(shí)腸道菌群及短鏈脂肪酸等代謝產(chǎn)物可通過調(diào)節(jié)外周免疫反應(yīng)引起神經(jīng)炎癥，誘發(fā)AD^[9]；而攝入某些特定的益生菌可通過腦–腸–微生物軸調(diào)節(jié)腸道菌群、促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)釋放、降低機(jī)體炎癥、預(yù)防或改善AD^[10]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明益生菌衍生的后生元可通過調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)、減少腦內(nèi)Aβ沉積改善AD大鼠認(rèn)知障礙^[11]。馬莉等^[12]研究表明AD患者治療期間添加腸道益生菌制劑后認(rèn)知功能明顯提高。本研究亦發(fā)現(xiàn)早期AD患者加用益生菌的臨床療效明顯提高，認(rèn)知功能和日常生活能力恢復(fù)更理想。

Aβ蛋白沉積、神經(jīng)炎癥和神經(jīng)遞質(zhì)異常分泌均可誘導(dǎo)和加重AD。Aβ1～42蛋白為跨膜糖蛋白，是導(dǎo)致AD患者神經(jīng)元變性的主要原因^[13]。腸道菌群不僅產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)前體，還可催化神經(jīng)遞質(zhì)合成，當(dāng)興奮與抑制性神經(jīng)遞質(zhì)不平衡時(shí)導(dǎo)致神經(jīng)活動(dòng)改變^[14-15]。神經(jīng)炎癥是AD發(fā)展中腦–腸–微生物軸改變的最終結(jié)果，此過程中IL-6、TNF-α等炎癥介質(zhì)過量產(chǎn)生^[16]。本研究發(fā)現(xiàn)治療后患者的Aβ1～42、IL-6、TNF-α均降低，5-HT、GABA水平均升高，說明益生菌可能通過糾正腦–腸–微生物軸引起腸道微生態(tài)改變抑制Aβ蛋白沉積、促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)分泌、減輕神經(jīng)炎癥。

腸道內(nèi)定植著大約10⁴個(gè)細(xì)菌個(gè)體，當(dāng)腸道屏障完整性被破壞，腸道菌群所分泌的LPS等有害物質(zhì)進(jìn)入血液引起外周或中樞炎癥，TLR4作為L(zhǎng)PS跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵受體，在LPS產(chǎn)生后被激活，而后通過NF-κB誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化引起認(rèn)知障礙^[17-19]。LPS在被中樞小膠質(zhì)細(xì)胞表面的TLR4識(shí)別后通過一系列反應(yīng)促進(jìn)TLR4/NF-κB軸活化，誘導(dǎo)IL-6、TNF-α等炎癥介質(zhì)的釋放，且長(zhǎng)期的LPS刺激可導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和神經(jīng)退行性變，因此臨床認(rèn)為L(zhǎng)PS/TLR4/NF-κB是介導(dǎo)腦–腸–微生物軸誘發(fā)AD的關(guān)鍵途徑^[20-21]。本研究發(fā)現(xiàn)加用益生菌的患者治療后TLR4、NF-κB相對(duì)表達(dá)量較未添加益生菌治療的患者降低更明顯，此結(jié)果提示益生菌可能通過調(diào)節(jié)腦–腸–微生物軸介導(dǎo)的LPS/TLR4/NF-κB通路恢復(fù)腸道微生態(tài)、減輕神經(jīng)系統(tǒng)炎癥。

綜上，益生菌可延緩早期AD患者病情加重，提高臨床療效，推測(cè)其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)腦–腸–微生物軸介導(dǎo)的LPS/TLR4/NF-κB通路恢復(fù)腸道微生態(tài)、減輕神經(jīng)系統(tǒng)炎癥有關(guān)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2025–03–16）

（修回日期：2025–07–10）

基金項(xiàng)目：浙江省紹興市衛(wèi)生健康科技計(jì)劃項(xiàng)目（2023SKY070）；浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計(jì)劃項(xiàng)目（2025KY1697）；浙江省紹興市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022A14001）

通信作者：沈群弟，電子信箱：shenqundi@163.com