阿尔茨海默病与肠道微生物菌群

什么是微生物组？

      我们体内的细菌和其他微生物的数量是人体细胞数量的十倍以上。细菌、病毒、真菌和其他微生物存在于消化道内，主要存在于肠道内，并在健康的消化和免疫系统中发挥重要作用。

       微生物主要是“好细菌”,并与宿主保持共生关系。均衡的饮食和积极的生活方式可以促进和维持肠道内“有益细菌”的数量。然而，这些菌落可能会被“有害细菌”破坏，导致肠道菌群失衡(“生态失调”)这可能就会导致炎症的发生到结肠直肠癌的许多健康问题。

      “有害细菌”可通过许多生活方式来促进发展，如过度使用或误用抗生素、睡眠不足、压力水平升高、过度饮酒和缺乏“益生元”，如纤维食品、坚果和扁豆，以及没有多样化、新鲜和平衡的饮食。

微生物组与阿尔茨海默病

      肠道包含大约5亿个神经元，这些神经元组成了肠神经系统(ENS)。肠道与神经系统的相互作用和对中枢神经系统产生影响，反之亦然，也被称为“肠道-大脑-轴”。 最近许多的证据表明，肠脑轴可与一系列神经系统疾病有关，包括多发性硬化(MS)、帕金森病和痴呆症。

      最近的一项研究表明，与健康对照组相比，阿尔茨海默病患者的肠道细菌组成发生了变化。举个例子，梭菌和双歧杆菌属（ Clostridium and Bifidobacterium）阿尔茨海默病患者肠道内的菌种较少，而类细菌和盖梅拉（ Bacterioides and Gemella）更丰富些。

      此外，阿尔茨海默病病理学的脑脊液(CSF)标记物，如淀粉样β蛋白的水平，可能与肠道中某些细菌数量的变化有关。例如，数量的减少双歧杆菌属(已知在阿尔茨海默氏病中减少)可能与阿尔茨海默氏病患者脑脊液中高水平的淀粉样β-42(aβ42)直接相关。肠道细菌水平的差异越大，CSF中病理标记的水平越高。

      不同的细菌对肠道和大脑有什么影响？探明这个问题是一项艰巨的任务，需要对单个细菌家族进行研究来阐明潜在的机制。例如，高脂肪饮食的肥胖小鼠通常表现出一些认知缺陷，但在补充bacterium L. helveticus R0052后，症状和体重相关炎症有所改善。

      相反，一些微生物可以通过肠脑轴诱导和促进炎症。分泌脂多糖(LPS)和淀粉样蛋白的细菌可在肠道内引发严重的炎症变化，从而也在大脑内引发炎症变化。肠道内的炎症会导致肠道变得“渗漏”，并导致血脑屏障(BBB)变得更具渗透性。因此，炎症分子可以通过受损的血脑屏障进入大脑，引发大脑炎症，从而引发或加剧阿尔茨海默病的发病机制。Bacteroides fragilis就是一种可以诱导神经炎症并因此通过肠道引发神经变性的细菌 。

预防和治疗老年痴呆症

      最近积累的证据表明，失衡的肠道微生物群(生态失调)可能会导致阿尔茨海默病和通过肠脑轴的更广泛的神经炎症反应。因此相对于肠道中的“坏细菌”，促进肠道中的“好细菌”对于保持良好的消化、免疫和神经健康是很重要的。

      新鲜的植物性食物，酸奶中的益生菌，以及饮食中的益生元，自然会促进肠道微生物群的良好平衡。这些食物包括但不限于水果、蔬菜、洋葱、大蒜、坚果、扁豆、高纤维食物和多酚(如绿茶/红茶)。这些食物可以减少拟杆菌，反而促进像普雷沃特拉细菌。保持良好的肠道健康可以预防肠道介导的神经炎症。地中海饮食富含此类食物，已被证明不仅能降低心脏病、糖尿病和癌症的风险，还能降低痴呆症的风险。

      我们对某些肠道细菌如何影响大脑健康的理解是处在一个发展中的领域。例如，研究表明，管理双歧杆菌属对某些老鼠可能改善认知。然而，相关肠道微生物组的研究如何转化为阿尔茨海默病的有效疗法，还需要做更多的工作。

      迄今为止的证据已经证明肠道微生物群和大脑健康(特别是阿尔茨海默氏症)之间有着密切的联系，这可能成为未来一个重要的治疗研究途径。（By：Dr. Osman Shabir）

Sources

• Vogt et al, 2017. Scientific Reports. 7:13537 https://www.nature.com/articles/s41598-017-13601-y
• Lin et al, 2018. Molecular Neurobiology. 55:8243-50 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29524051
• www.brightfocus.org/.../gut-bacteria-and-brains-how-microbiome-affects-alzheimers-disease