我们都听说过“听从你的直觉”这句话。越来越多的研究表明,我们的肠道比我们想象中更有话要说。它们甚至可能以某种方式与大脑对话,影响阿尔茨海默病等神经退行性疾病的进展。
一组来自意大利和法国的科学家正在探索阿尔茨海默病的新见解。他们的研究为这种全球数百万人受影响的毁灭性神经退行性疾病带来了新的光明。
肠道与大脑之间的神秘语言
阿尔茨海默病的特点包括大脑中的突触丧失、慢性炎症和神经元细胞死亡。
最近的发现表明,我们的肠道和大脑通过两个器官中的神经元进行交流。如果这个复杂的通信系统出现故障,通常会导致精神和神经系统疾病,如阿尔茨海默病。
在这个过程中,肠道微生物群——生活在我们肠道中的微生物——发挥着至关重要的作用。
有害肠道细菌与阿尔茨海默病
“已有许多研究表明,肠道组成的变化可以促进阿尔茨海默病的发生和发展,”意大利纳米技术研究所的研究员Alessia Cedola表示。
这里引入了一个术语:“失调”。这是指肠道微生物群落的组成和功能失衡。
肠道微生物多样性的丧失往往导致有害细菌的增加,这些细菌产生有毒代谢产物,引发炎症,并可能导致肠道-大脑屏障的破坏。但当肠道失调发生时,具体会发生什么?
“主要假设是,变化会触发有害细菌从肠道逃逸,进入循环系统,到达大脑,并引发阿尔茨海默病,但证据仍然不足,”Cedola解释道。
阿尔茨海默病患者的肠道变化
为了解决这一问题,科学家们率先使用了纳米和微X射线相位对比断层扫描(XPCT)。他们发现这种工具在研究肠道的结构和形态变化方面非常有用,而无需对组织进行任何操作。
该团队在法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射设施(ESRF)进行了实验,Peter Cloetens是该项目的主要科学家。
“借助这项技术,我们可以以极高的灵敏度在三维空间内成像软生物组织,且无需复杂的样本准备或对比剂,”Cloetens说。
数据揭示了阿尔茨海默病小鼠模型中细胞丰度和组织结构的变化。
具体而言,研究团队发现了肠道绒毛和隐窝的显著变化、细胞转化以及其他重要因素。这些因素在正常情况下维持肠道健康,支持消化,并保护肠壁免受损伤。
阿尔茨海默病的早期检测
Cedola认为,这项技术可能对阿尔茨海默病的早期检测和预后至关重要。
通过深入了解这些过程,研究团队希望确定治疗靶点,开发创新疗法,对抗这种毁灭性疾病。
在与同事Francesca Palermo和Claudia Balducci的合作下,该团队计划进一步利用XPCT的能力,研究肠道神经系统及其在阿尔茨海默病中的作用。研究强调了ESRF在生物医学研究中的重要性。
“ESRF无疑将继续在我们的研究中发挥关键作用,我们期待未来更多的激动人心的发现,”Cedola指出。
肠道在阿尔茨海默病预防中的作用
随着研究人员对肠道在神经退行性疾病中作用的深入了解,一个问题浮现:靶向肠道的疗法能否帮助预防或减缓阿尔茨海默病的进展?
科学家们越来越多地探索益生菌、益生元和饮食调整等干预措施,旨在恢复微生物平衡。
一些研究表明,健康的肠道微生物群可以减少全身炎症,这是阿尔茨海默病病理特征之一。
此外,粪便微生物移植(FMT)作为一种潜在的逆转与失调相关的认知衰退的方法,近年来备受关注,但仍需更多研究来证实其有效性。
未来,Cedola及其团队相信,他们的高分辨率成像技术可用于追踪这些干预措施对肠道结构的影响,从而影响大脑健康。未来的治疗可能不仅仅从大脑开始,而是从肠道微生物世界入手。
该研究已发表在《科学进展》杂志上。
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