腸道微生物可能會影響ALS的進程

魏茨曼科學研究所的研究人員在老鼠身上進行的研究發(fā)現，腸道微生物（統(tǒng)稱腸道微生物群）可能會影響肌萎縮側索硬化癥(ALS)的進程，也被稱為盧伽雷氏癥。研究人員發(fā)現，小鼠接受了某些腸道微生物株或已知由這些微生物分泌的物質后，一種類似ALS的疾病的進展變慢，初步結果表明，該菌群調節(jié)功能的發(fā)現可能適用于ALS患者，相關研究成果于近日發(fā)表在《Nature》上，題為"Potential roles of gut microbiome & metabolites in modulation of murine ALS"。

"我們長期以來的科學和醫(yī)學目標是闡明微生物群對人類健康和疾病的影響，而大腦是一個迷人的新領域，"免疫學教授Eran Elinav說道。他的團隊與計算機科學與應用數學系的Eran Segal教授一起進行了這項研究。Segal解釋說："越來越多的證據表明，微生物群影響大腦功能和疾病，我們想研究它在ALS中的潛在作用。"

科學家們開始在一系列實驗中證明，在轉基因小鼠中使用廣譜抗生素清除其大部分微生物群后，一種類似ALS的疾病的癥狀會惡化。此外，科學家們還發(fā)現，在無菌條件下培育這些易患ALS的小鼠非常困難，因為這些小鼠很難在無菌環(huán)境中生存。綜上所述，這些結果暗示了微生物群的改變與遺傳上易患ALS的小鼠疾病加速發(fā)展之間的潛在聯系。

接下來，利用先進的計算方法，科學家們對易患ALS的小鼠體內微生物組的組成和功能進行了表征，并將它們與正常小鼠進行了比較。他們鑒定出11種微生物菌株，這些菌株在易患ALS的小鼠中隨著疾病的進展而發(fā)生變化，甚至在小鼠出現明顯的ALS癥狀之前就發(fā)生了變化。當科學家們分離出這些微生物菌株，并在抗生素治療后以類似益生菌的補充物的形式，一個接一個地給易患ALS的小鼠服用時，其中一些菌株對這種類似ALS的疾病產生了明顯的負面影響。但有一種叫Akkermansia muciniphila的菌株顯著減緩了小鼠的疾病進展，延長了它們的存活時間。

為了揭示該細菌產生這種效果的機理，科學家們檢測了腸道微生物分泌的數千個小分子。他們將注意力集中在一種叫做煙酰胺(NAM)的分子上：抗生素治療后，易患ALS的小鼠血液和腦脊液中的煙酰胺水平降低，而在補充了能夠分泌這種分子的Akkermansia后，煙酰胺水平升高。為了證實NAM確實是一種能夠阻礙ALS進程的微生物分泌分子，科學家們不斷地向易患ALS的小鼠體內注入NAM。這些小鼠的臨床狀況明顯改善。對他們大腦中基因表達的詳細研究表明，NAM能改善他們運動神經元的功能。