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新研究发现ALS进展与微生物组之间的联系

2021-08-18 来源:瑞安市农业机械网

新研究发现ALS进展与微生物组之间的联系

微生物组是生活在人体内的数万亿细菌,病毒和真菌。人们越来越多地研究它在多种疾病中的作用,不仅是胃肠道疾病,还有精神病和中枢神经系统疾病。新的研究表明,肠道微生物组似乎在肌萎缩侧索硬化症(ALS)的过程中发挥作用,也称为Lou Gehrig病中国机械网okmao.com。

魏茨曼科学研究所的研究人员对患有ALS样疾病的小鼠进行了研究。他们发现,在小鼠接受特定的肠道微生物菌株或微生物分泌的物质后,疾病进程减缓。结果表明微生物组可能在ALS患者中发挥调节作用。

该研究发表在Nature 杂志上。

“我们长期以来的科学和医学目标是阐明微生物组对人类健康和疾病的影响,大脑是一个迷人的新领域,” 免疫学系教授Eran Elinav说道,他与Eran Segal一起领导了这项研究。威兹曼计算机科学与应用数学系。

Elinav继续说,“鉴于越来越多的证据表明微生物群影响脑功能和疾病,我们想研究其在肌萎缩侧索硬化中的潜在作用。”

首先,研究具有类似ALS的疾病的小鼠,他们给了他们广谱抗生素,杀死了大多数小鼠的微生物组。这导致ALS样疾病的症状变得更糟。他们还发现,当他们诱导小鼠生活在无菌的情况下,即没有微生物组时,老鼠就会努力生活在这种环境下。研究人员认为,这表明微生物组的变化与疾病进展加速之间可能存在联系,至少在遗传上对ALS敏感的小鼠中是如此。

使用先进的计算,分析ALS倾向小鼠的微生物组的组成和功能,将它们与正常小鼠进行比较。他们发现11种微生物随着疾病的进展甚至在它们出现ALS症状之前在ALS倾向的小鼠中发生了改变。

然后他们将微生物分离并一次一只喂给小鼠。一些菌株对ALS样疾病具有显着影响。特别是Akkermansia muciniphila实际上减缓了小鼠的疾病进展并延长了它们的存活期。这种粘蛋白降解细菌存在于许多动物(包括人类)的胃肠道中,并且正在研究其在许多病症中的作用,包括肥胖,糖尿病和炎症,以及癌症。

为了确定为什么Akkermansia可能具有这种效果,研究人员分析了微生物分泌的数千种小分子,重点是一种叫做烟酰胺(NAM)的小分子。在ALS倾向的小鼠中,抗生素治疗后NAM和脑脊液中的血液水平降低,并且在小鼠给予Akkermansia后增加。然后他们不断注入ALS易感小鼠ALS,这改善了小鼠的临床状况。小鼠大脑中的基因表达研究表明NAM改善了运动神经元功能。

有趣的是,正在研究另一种名为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)的烟酰胺在阿尔茨海默病中的作用。NAD +对细胞能量产生和新陈代谢至关重要。随着年龄的增长,NAD水平下降,并且似乎与神经炎症有关,并且大脑对损伤的免疫反应受到能量下降的影响。