2025 年 1 月 10 日一项新研究深入研究了一种旨在预防阿尔茨海默病的人类益生菌混合物。这种疗法可以改善小鼠的肠道健康并减少炎症 [1]。
越早越好
早点采取措施来预防或者推迟阿尔茨海默病(老年痴呆)的发生,可能比等到病完全发作后再想办法逆转病情要更实际一些。但是,这种预防性的治疗需要容易坚持并且安全,因为可能需要长期使用。
这篇文章的作者想通过研究肠道和大脑之间的联系来找到这种预防方法,特别是看看肠道里的微生物是怎么影响阿尔茨海默病的发展的。
从肠道到大脑
我们肠道里住着很多微生物,这些微生物对我们的健康很重要,包括大脑的健康。
文章开头,作者讨论了阿尔茨海默病和肠道微生物之间的关系。之前的研究发现,阿尔茨海默病患者的肠道微生物和健康人不一样。而且,如果把阿尔茨海默病患者的肠道微生物移植到健康的小鼠身上,这些小鼠也会出现阿尔茨海默病的症状。
所以,研究人员决定试试看益生菌能不能作为一种治疗方法。他们用了一种由五种乳酸杆菌和五种肠球菌组成的益生菌混合物,这些菌株之前被认为可以减少肠道的通透性和炎症。
治疗阿尔茨海默病的“鸡尾酒”
研究人员用了一种叫APP/PS1的小鼠,这种小鼠经过基因改造,会表达人类的一种叫淀粉样蛋白-β(Aβ)的蛋白质。随着Aβ的积累,这些小鼠会出现阿尔茨海默病的症状,认知能力也会比普通小鼠下降得更快。
在这个实验中,6到8周大的APP/PS1小鼠接受了16周的益生菌混合物治疗。结果发现,这些小鼠大脑中Aβ的积累减少了,认知能力下降的速度也变慢了,说明这种治疗可以延缓阿尔茨海默病的进展。
减少炎症
除了Aβ斑块,阿尔茨海默病还和神经炎症有关。研究甚至发现,中年时期的全身炎症可能会在20年后导致认知能力下降。
研究人员发现,给小鼠喂食益生菌混合物后,小鼠的神经炎症减少了,大脑中的免疫细胞(小胶质细胞)的激活也减少了,血脑屏障的功能也得到了改善。血脑屏障是控制物质从血液进入大脑的“守门员”。和对照组相比,这些小鼠的全身和肠道炎症也减少了。
更好的肠道健康
益生菌对肠道有很多积极的影响,不仅仅是减少炎症。研究人员测试了多种肠道健康指标,发现接受益生菌治疗的小鼠肠道健康更好,比如肠道通透性降低了,肠道内壁的结构和功能也改善了。研究人员认为,益生菌混合物的效果很可能是因为改善了肠道屏障的完整性。
正如预期的那样,益生菌治疗对小鼠的肠道微生物群也有显著影响。虽然这种治疗没有改变微生物的多样性,但它改变了不同微生物的数量,增加了有益微生物的比例。
益生菌对雄性小鼠效果更好
阿尔茨海默病的发病和发展风险在男性和女性之间有所不同。所以,研究人员比较了雄性和雌性小鼠的数据。
他们发现,虽然雄性和雌性小鼠的认知能力都有所改善,Aβ也减少了,但雄性小鼠的效果稍微好一些。这是因为提供这种认知改善的一些分子机制在男性和女性之间有所不同。
益生菌治疗对雄性和雌性小鼠的小胶质细胞活化和炎症的影响差不多,但大脑中的一种炎症标志物(Il-1β)在雄性小鼠中明显降低了,而在雌性小鼠中没有明显变化。
不过,研究人员注意到,肠道通透性、血脑屏障和炎症方面的一些积极变化只在雄性小鼠中观察到,雌性小鼠没有。他们还发现,益生菌治疗对雄性和雌性小鼠的微生物群有不同的影响。
肠脑连接
研究人员根据之前的研究和他们的实验结果,讨论了可能的机制。他们认为,肠道微生物失衡,特别是与炎症相关的微生物增加,会导致肠道炎症,进而引起肠道渗漏。这会让一些促炎分子进入血液,导致全身炎症,最终影响到大脑。
这些促炎分子会破坏血脑屏障的完整性,进入大脑并激活大脑的免疫系统(小胶质细胞),导致神经炎症。研究人员认为,这种从肠道到大脑的连锁反应会导致Aβ的积累,从而推动阿尔茨海默病的发展。
益生菌治疗通过阻止肠道通透性来抑制肠道炎症的起源,从而控制全身炎症。这反过来又可以保持血脑屏障的功能,防止促炎物质进入大脑,并控制小胶质细胞的活化和神经炎症,最终延缓Aβ的积累。这样,益生菌治疗有助于保持认知健康,防止阿尔茨海默病的进展。
虽然这项研究揭示了肠脑轴与阿尔茨海默病之间联系的可能机制,并提供了支持证据,但仍需要更多的数据来证明这些机制是正确的。在不同的阿尔茨海默病模型中进行更多的实验和研究可以进一步支持这些结论,并且还需要在人类身上检验这种治疗的安全性和有效性。
引用:
- [1] Prajapati, SK, Wang, S., Mishra, SP, Jain, S., & Yadav, H. (2025)。人源益生菌混合物可防止阿尔茨海默病进展。科学报告,15(1),1589。
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- [3] Grabrucker, S., Marizzoni, M., Silajdžić, E., Lopizzo, N., Mombelli, E., Nicolas, S., Dohm-Hansen, S., Scassellati, C., Moretti, DV, Rosa, M., Hoffmann, K., Cryan, JF, O'Leary, OF, English, JA, Lavelle, A., O'Neill, C., Thuret, S., Cattaneo, A., & Nolan, YM (2023)。阿尔茨海默病患者的微生物群会导致认知和海马神经发生缺陷。脑:神经病学杂志,146 (12),4916–4934。
- [4] Ahmadi, S.、Wang, S.、Nagpal, R.、Wang, B.、Jain, S.、Razazan, A.、Mishra, SP、Zhu, X.、Wang, Z.、Kavanagh, K. 和 Yadav, H. (2020)。人源益生菌混合物通过调节微生物群/牛磺酸/紧密连接轴改善与衰老相关的肠漏和炎症。JCI insight, 5(9), e132055。
- [5] Walker, KA, Gottesman, RF, Wu, A., Knopman, DS, Gross, AL, Mosley, TH, Jr, Selvin, E., & Windham, BG (2019)。中年时期全身炎症与 20 年认知变化:ARIC 研究。神经病学,92 (11),e1256–e1267。