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找回丢失的记忆,肠菌移植——阿尔茨海默病患者的新希望!

 元奥生物 2024-05-14 发布于北京

人口老龄化增加,阿尔茨海默病(AD)的发病率逐年上升。据估计,2030年全世界AD患者将达到约0.66亿,2050年将达到1.15亿。目前,我国已有1000多万AD患者,总量居世界第一,且是患病人数增长最快的国家之一。

但由于神经精神系统疾病发病机制复杂,传统的治疗手段一直未取得理想效果。随着对神经系统疾病发病机制的深入探索,肠道菌群在其中的重要作用被学界不断认可,粪菌移植作为一种重建人体健康肠道微生态的治疗手段,更是为神经系统疾病的治疗提供了新的角,通过微生物-肠-脑轴减轻患者病情,为神经精神系统疾病打开了新的思路。


01

肠菌移植治疗AD是真正的对“因”治疗


最近,一篇发表在Brain上的文章,首次证实了肠道微生物在 AD 中的因果作用,AD的症状可通过肠道微生物转移到健康的年轻生物体上,这也就意味着可以通过肠菌移植改善阿尔茨海默症患者症状。

该研究招募了69例AD患者和64例认知功能正常的对照群体,采集了他们的血液和粪便样本。大鼠在使用抗生素7天后,随机分为两组,接受来自对照组和 AD组的肠道微生物(粪菌移植,FMT)。之后收集人和大鼠粪便进行细菌 16S rRNA 基因测序和生物信息学分析,并进行大鼠行为学测试等研究。


肠道菌群的改变与AD患者的循环系统和认知状态有关
对 69 名健康对照受试者和 64 名 AD 患者的血浆评估显示,AD患者血浆中的白介素-1β(IL-1β)、炎症小体标志物 NLRP3和巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)显著增加,表明了AD患者全身炎症水平的增加;并且在AD患者肠道中,与促炎相关的微生物丰度增加,而产生有益代谢物微生物较少

进一步了解验证上述变化是否与AD患者的临床状态相关时发现,AD患者的简易精神状态评分(MMSE)与肠道菌群特征之间存在显著的相关性,也就是说 AD 与肠道菌群之间存在因果关系

AD患者的肠道菌群改变了大鼠的肠道菌群和肠上皮
移植后第10天和59天对大鼠粪便和肠道健康等进行了分析,得出平均40%的人类供体的微生物在大鼠体内定植,移植后,大鼠肠道中78个属的细菌发生显著变化。与对照群组大鼠相比,AD组大鼠的脱硫弧菌属丰度呈现出与人类样本相似的特定差异

虽然AD组大鼠没有出现肠道炎症,但粪便含水量增加,结肠长度缩短,结肠近端隐窝增生,隐窝深度增加,结肠和回肠上皮负责分泌黏液的杯状细胞数量减少。多项指标证明小鼠肠道出现多方面异常。

# AD患者肠道移植诱导大鼠海马神经发生依赖行为的认知缺陷
为了确定肠道菌群与AD症状的关联,研究人员进一步评估了肠菌移植后大鼠的行为学表现,以评估记忆表现和其他 AD 相关并发症。

结果发现,植入AD菌群的大鼠对熟悉和新奇位置的辨别能力显著受损,在其他记忆表现任务中也得到相似结果,并且表现出长期空间记忆受损。总的来说,AD患者肠道菌群的存在促进了认知缺陷,并损害了大鼠成人海马神经发生依赖的记忆表现。

总的来说,这项研究表明,AD的相关症状可通过肠道菌群转移到健康的年轻生物体中,证实了肠道菌群在AD中的因果作用,让我们对AD致病机制的理解更加深刻,对AD的治疗与预防意义重大。



02

肠菌移植是改善AD症状的潜在有效手段!

2019年,Sun Jing等在《Translational psychiatry》杂志发表了一篇文章,评价了肠道菌群移植治疗阿尔海默症的疗效。

研究结果为:
  1. 肠道菌群移植可改善阿尔茨海默病模型小鼠的认知功能缺陷,减少β-淀粉样蛋白在脑内的沉积,抑制tau蛋白过度磷酸化,从而缓解神经炎症;
  2. 突触功能异常与患者的认知能力下降相关,肠道菌群移植后,模型小鼠的突触后致密蛋白95和神经突触素1表达增加,表明肠道菌群移植可减轻小鼠的突触功能障碍;
  3. 肠道菌群移植治疗可降低小鼠的白细胞分化抗原11b和环氧化酶-2水平,表明该治疗可抑制神经炎症;且该治疗逆转了肠道菌群及其代谢产物短链脂肪酸的变化,主要表现为,治疗后小鼠体内变形菌门数量减少,拟杆菌门数量增加,具有神经保护作用的短链脂肪酸丁酸盐水平显著增加。

研究结论证实,肠道菌群移植可能成为阿尔茨海默症的一种潜在治疗策略。


小结:
目前,全球已有数十万患者接受了肠菌移植治疗。其中,中国已完成了总数高达10000+例次的移植,均未发现严重不良反应。肠菌移植技术日趋成熟,安全性更加可靠,患者接受度也越来越高。

2022年国家卫生健康委员会医院管理研究所发布的《肠道菌群移植临床应用管理中国专家共识》中明确指出肠菌移植可用于治疗阿尔茨海默症。肠菌移植在AD等神经精神疾病领域的应用已得到国家有关部门的支持和专家共识指导,这无疑为无数AD患者与家庭重燃希望、唤醒新生。

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