肠道与大脑联系为肌萎缩侧索硬化症和痴呆症治疗带来希望
凯斯西储大学
克利夫兰——凯斯西储大学研究人员的一项重大发现可能改变医生对两种最具破坏性的神经退行性疾病的治疗方式。
研究团队发现了肠道细菌与肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶痴呆（FTD）脑部退化之间的联系。研究人员发现，某些细菌糖会引发导致细胞死亡的免疫反应——以及如何预防它。
FTD主要影响大脑的额叶和颞叶，导致人的性格、行为和语言发生变化。ALS主要针对运动神经元，导致进行性肌肉无力和瘫痪。
大多数ALS和FTD病例的原因未知，尽管研究人员一直在研究几种潜在原因，包括遗传、环境问题、脑损伤和饮食。
这项最近发表在《Cell Reports》上的研究解决了一个关于神经退行性疾病的长期问题。研究团队发现了一个分子联系，解释了为什么一些具有特定基因突变的人会患上FTD和ALS，而其他人则不会。
“我们发现有害肠道细菌产生炎症性糖原（一种糖类），这些细菌糖原会触发损伤大脑的免疫反应，”凯斯西储大学医学院病理学系助理教授亚伦·伯伯里（Aaron Burberry）说。
作为该研究的高级研究员，伯伯里报告称，在检查的23名ALS/FTD患者中，70%的人糖原水平危险。而在没有脑部疾病的患者中，只有三分之一的人糖原水平高。
该研究通过确定治疗ALS和FTD的新靶点，对患者护理具有直接意义，同时提供了生物标志物，用于识别可能从靶向肠道的疗法中受益的患者。
这一发现为测试分解肠道中有害糖的新疗法铺平了道路，并为开发作用于消化系统与大脑之间联系的药物打开了大门——可能为遭受这些毁灭性脑部疾病的患者带来新希望。
医学院消化健康研究所助理教授亚历克斯·罗德里格斯-帕拉西奥斯（Alex Rodriguez-Palacios）表示，团队利用其发现降低了有害糖水平，从而“改善了大脑健康并延长了寿命”。
他们的发现对于所谓的C9ORF72突变携带者尤其重要——这是ALS和FTD最常见的遗传原因。研究解释了为什么一些携带该突变的人会发病而其他人不会，确定了肠道细菌作为一个关键环境触发因素。
该大学的病理学系和消化健康研究所正通过其独特能力引领神经退行性疾病研究，即使用无菌小鼠模型进行研究——这些小鼠在完全无菌环境中饲养，没有细菌，使研究人员能够准确研究特定肠道细菌如何影响脑部疾病。
消化健康研究所杰出大学教授兼主任法比奥·科米内利（Fabio Cominelli）负责该项目，该项目依赖于罗德里格斯-帕拉西奥斯开发的创新“笼中笼”无菌饲养系统——这是一种全球少数机构具备的技术能力，使这一发现成为可能。
该设计使得进行大规模微生物学研究成为可能，以理解肠道与大脑之间复杂的通信——而使用传统方法只能同时容纳几只小鼠，因此这类研究是不可能的，这也是一种全球少数机构具备的技术能力。
“为了理解有害微生物糖原何时以及为何产生，团队下一步将进行更大规模的研究，调查ALS/FTD患者在发病前后肠道微生物组群落，”伯伯里说。“我们的研究结果也支持开展临床试验，以确定在ALS/FTD患者中降解糖原是否能减缓疾病进展，这些试验可能在一年内开始。”
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