最近发表在期刊上的一项研究 医学通讯 回顾了肠道微生物-脑轴(GBA)在神经系统疾病中的潜在作用。

微生物群是决定人类健康和疾病的关键因素。人类胃肠道 (GI) 中寄居着大多数微生物群,这些微生物群与宿主生物共同进化。有证据表明,中枢神经系统 (CNS) 和肠道微生物群之间存在双向通讯网络,即 GBA。

研究表明,肠道菌群在神经发育、神经炎症、情绪和行为调节以及认知过程中发挥作用。因此,肠道菌群是一个多功能靶点,在治疗神经系统疾病方面具有巨大潜力。在本研究中,研究人员回顾了 GBA 在神经系统疾病中的作用。

肠道和大脑之间的双向通信。微生物和大脑之间的主要通信途径包括神经通路、免疫通路和代谢信号。肠道疾病通过迷走神经向大脑发送信号,有益细菌减少和促炎细菌增加会导致微生物代谢物水平改变,包括神经递质、SCFA 和吲哚代谢物。神经退行性疾病中特征性蛋白质的沉积也与肠道微生物群有关(AD 中的 Aβ;PD 中的 αSyn)。这些信号刺激大脑中的神经胶质细胞、促炎基因的表达、神经元丢失、突触功能障碍以及促炎细胞因子的增加。评论: 神经系统疾病中的肠道菌群-脑轴

GBA 和沟通机制

GBA 通过多种途径维持中枢神经系统、胃肠道和微生物系统的稳态。在小鼠模型和用抗生素治疗的无菌小鼠中的研究表明,微生物信号抑制对神经发育和神经系统疾病的诱发有影响。此外,肠道微生物群的缺乏与血脑屏障通透性较高有关。

此外,移植了阿尔茨海默病 (AD) 小鼠的微生物群的野生型小鼠出现了记忆障碍和结肠炎症。同样,将健康小鼠的微生物群移植到帕金森病 (PD) 小鼠体内可减轻神经元损伤和神经炎症。重度抑郁症、精神病、躁郁症和精神分裂症会导致肠道菌群失调。

尽管如此,益生菌和益生元可以提高特定微生物的水平,有报道称益生菌可以有效预防疾病。肠道和大脑通过迷走神经 (VN) 和自主神经系统进行交流。VN 可以感知微生物组信息并将其传递到中枢神经系统。它还介导肠道细菌对大脑的影响。肠神经系统 (ENS) 被视为第二大脑,由神经胶质细胞和神经元网络组成。

ENS 调节胃肠道的运动和分泌功能。肠道微生物群在一定程度上诱导其功能和发育。肠道微生物群耗竭会导致神经元丢失、肠道神经胶质细胞减少和肠道通透性增加。然而,肠道微生物群的自发恢复会恢复肠道神经元的丢失和受损的胃肠道生理学。

GBA 与神经系统疾病

自闭症谱系障碍 (ASD) 的特征是限制性、重复性行为和社交沟通障碍。其病因尚不清楚;但 ASD 可能与肠道微生物群有关。与健康对照组相比,ASD 患者表现出典型的肠道菌群失调,并且小胶质细胞密度增加,神经元与小胶质细胞之间的距离更大。

注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 是一种神经发育障碍,其特征是注意力不集中、冲动性受损、运动过度活跃和发育不正常。研究表明,健康个体和 ADHD 患者的肠道微生物群组成存在差异。AD 是一种神经退行性疾病,是痴呆症的最常见病因,其特征是记忆力和认知能力受损。

来自 AD 小鼠的粪便微生物群移植 (FMT) 会在野生型小鼠中诱发神经炎症和记忆障碍。此外,来自健康小鼠的长期 FMT 可以减轻 AD 小鼠的 tau 病理、淀粉样蛋白-β (Aβ) 沉积和记忆障碍。AD 患者的肠道微生物群相对丰度和组成存在显著差异。抑郁症是一种常见的心理健康问题。肠道微生物群是影响抑郁症的因素之一。

抑郁症患者更容易患上 阿利斯提佩斯肠杆菌科 并减少了 杆菌科焦虑是另一种普遍的心理健康问题。抑郁症患者经常会感到焦虑。特定的细菌类群,如 拟杆菌萨特雷拉粪杆菌乳酸杆菌与焦虑和抑郁有关。

肠道菌群调节作为治疗干预

FMT 也是治疗神经系统疾病的一种有前途的干预手段。它可以改善大鼠应激性肠道炎症、肠道菌群失调、抑郁样行为、神经炎症和肠道黏膜破坏。FMT 已被证明可以改善运动障碍,重塑 PD 患者的肠道菌群。它还增强了 ASD 患者的行为症状。饮食对肠道菌群有着深远的影响。

富含植物性食物、抗氧化剂和纤维、脂肪和肉类含量低的饮食与降低 PD、AD、中风和偏头痛的风险相关。相比之下,含有高脂肪食品、加工食品、红肉和精制碳水化合物的饮食与炎症和神经系统疾病风险增加相关。

调节肠道菌群的治疗干预。补充益生菌和益生元(例如双歧杆菌、乳酸杆菌、FOS、GOS)可调节肠道菌群、减少肠粘膜损伤、抑制促炎反应并抑制氧化反应。FMT 可减少肠道炎症、纠正肠道疾病并改善神经炎症。饮食干预(地中海饮食、生酮饮食和间歇性禁食)可以保护认知功能、发挥抗炎作用和神经保护作用。这些治疗干预通过神经、免疫和代谢信号通路作用于肠脑轴,从而改善肠道健康,进而延缓神经系统疾病的进展。

调节肠道菌群的治疗干预。补充益生菌和益生元(例如双歧杆菌、乳酸杆菌、FOS、GOS)可调节肠道菌群、减少肠粘膜损伤、抑制促炎反应并抑制氧化反应。FMT 可减少肠道炎症、纠正肠道疾病并改善神经炎症。饮食干预(地中海饮食、生酮饮食和间歇性禁食)可以保护认知功能、发挥抗炎作用和神经保护作用。这些治疗干预通过神经、免疫和代谢信号通路作用于肠脑轴,从而改善肠道健康,进而延缓神经系统疾病的进展。

结束语

总之,GBA 通过多种代谢和免疫途径以及神经系统调节宿主的健康。肠道微生物的变化和有害代谢物的分泌/积累会导致神经系统疾病。药物、生活方式、年龄或饮食引起的炎症和肠道菌群失调可能会导致 GBA 功能障碍并引发神经炎症,从而导致神经系统疾病。相反,相关浓度的有益代谢物可以抑制或预防全身和神经炎症,延缓疾病进展,并修复屏障通透性。

2024-07-24 03:15:00
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#评论强调了神经系统疾病中隐藏的肠脑联系

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