科技日报记者 张梦然
越来越多的证据表明，通常生活在人们肠道中的数万亿微生物，即所谓的肠道微生物组，对人体功能有着深远的影响。美国华盛顿大学医学院的一项新研究表明，肠道微生物组在大脑健康中也起着关键作用。
这项在小鼠身上进行的研究发现，肠道细菌通过产生短链脂肪酸等化合物影响全身免疫细胞，包括大脑中的免疫细胞，它们会损害脑组织并加剧阿尔茨海默病等神经退行性变疾病。该发现于近日发表在《科学》杂志上，开启了重塑肠道微生物组作为预防或治疗神经退行性变的一种新方式。
研究人员给年轻小鼠服用了一周的抗生素，看到它们的肠道微生物群、免疫反应发生了永久性变化，以及年龄的增长与tau蛋白相关的神经退化程度。令人兴奋的是，操纵肠道微生物组可能是一种对大脑产生影响的方法，而无需将任何东西直接放入大脑。
研究人员改变了易患阿尔茨海病样脑损伤和认知障碍的小鼠的肠道微生物组。这些小鼠经过基因改造，表达出一种突变形式的人脑蛋白tau，这种蛋白会在9个月大时积累并导致神经元损伤和大脑萎缩。它们还携带人类APOE基因的变体，这是阿尔茨海默病的主要遗传风险因素。
当这种转基因小鼠从出生起就在无菌条件下饲养时，它们不会获得肠道微生物组，而且它们的大脑在40周大时表现出的损伤比含有正常微生物组的小鼠大脑要小得多。
当这些小鼠在正常、非无菌条件下饲养时，它们会发育出正常的微生物组。然而，在2周龄时使用抗生素疗程，则会永久性地改变微生物组中细菌的组成。对于雄性小鼠，它还减少了40周大时明显的脑损伤量。研究人员说，微生物组转变的保护作用在携带APOE3变体的雄性小鼠中比在携带高风险APOE4变体的雄性小鼠中更为明显，这可能是因为APOE4的有害作用抵消了部分保护作用。抗生素治疗对雌性小鼠的神经变性没有显著影响。
进一步的实验还将3种特定的短链脂肪酸与神经退化联系起来。这些短链脂肪酸似乎通过激活血液中的免疫细胞来引发神经退行性变，进而以某种方式激活大脑中的免疫细胞以损害脑组织。
研究人员称，这项研究可能对微生物组如何影响tau介导的神经变性提供重要见解，并表明改变肠道微生物的疗法可能会影响神经退行性疾病的发生或进展。这些发现提出了一种预防和治疗神经退行性疾病的新方法，即通过使用抗生素、益生菌、特殊饮食或其他方式改变肠道微生物组。
