研究证明肠道细菌在神经退行性疾病中的作用

尘雾 · 发表于 2016-10-15 22:01:24

路易斯维尔大学研究（由迈克尔·J·福克斯基金会资助）表明，肠道细菌产生的蛋白质可能会导致脑蛋白质错误折叠和大脑炎症

肯塔基州路易斯维尔，2016年10月6日——阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）和肌萎缩侧索硬化（ALS）都以大脑中结成团块的错误折叠蛋白质和炎症为特征。在超过90%的病例中，临床医生和科学家们不清楚是什么导致这些过程的发生。

10月6日在线发表于《科学报告（Scientific Reports）》期刊的研究中，路易斯维尔大学神经病学教授Robert P. Friedland博士和一组研究人员发现，这些过程可能是由我们肠道细菌（微生物群）制造的蛋白质触发的。他们的研究揭示，暴露在与脑蛋白结构相似被称为淀粉样（amyloid）的细菌蛋白质，会导致α-突触核蛋白（alpha-synuclein，AS）在大脑中聚集的增加。这些错误折叠α-突触核蛋白和相关淀粉样蛋白质的聚合物或团块，在AD、PD、ALS等神经退行性疾病患者的大脑中可见。

AS是一种通常由大脑神经元产生的蛋白质。在PD和AD中，AS会聚合为被称为淀粉样蛋白的团块形式，导致神经元损害。Friedland假设，肠道内细菌产生的相似团块蛋白质会经由一种被称为交叉播种（cross-seeding）的机制造成大脑蛋白质错误折叠，导致聚合大脑蛋白质的沉积。他还提出，微生物群产生的淀粉样蛋白会激发肠道内的免疫细胞，增强大脑中的炎症。

这项研究由迈克尔·J·福克斯基金会（The Michael J.Fox Foundation）支持，涉及将产生细菌淀粉样蛋白纤维（curli）的大肠杆菌（E. coli）菌株引入到大鼠。对照组动物接受的是相同的细菌，不过这些细菌缺乏制造细菌淀粉样蛋白的能力。与对照组相比，接受能够产生细菌淀粉样纤维的大肠杆菌饲养的大鼠，肠道和大脑中AS水平升高，大脑AS聚合增加，大脑炎症增强。

研究人员在一项相关实验中观察到了类似的结果。在这项实验中，研究人员使用产生淀粉样蛋白纤维的大肠杆菌喂养线虫（秀丽隐杆线虫），与不暴露于细菌淀粉样蛋白的线虫相比，前者同样表现出AS聚合物水平升高。凯斯西储大学神经科学家Shu G. Chen领导的研究小组进行了这项协作研究。