肠道菌如何控制脑部炎症?

【字体: 时间:2016年05月10日 来源:生物通

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  最近,美国布莱根妇女医院(BWH)带领的一项新研究表明,生活在肠道中的细菌,可能远程影响大脑中参与控制炎症和神经退行性变的细胞活动。相关研究结果发表在本周的《Nature Medicine》。

  

生物通报道:最近,美国布莱根妇女医院(BWH)带领的一项新研究表明,生活在肠道中的细菌,可能远程影响大脑中参与控制炎症和神经退行性变的细胞活动。使用多发性硬化症(MS)的临床前模型,以及来自MS患者的样本,该研究小组发现了证据表明,饮食和肠道菌群的变化,可能会影响大脑中的星形胶质细胞,并因此影响神经退行性变,从而指出了潜在的治疗靶点。相关研究结果发表在本周的《Nature Medicine》。

本文通讯作者、布莱根妇女医院Ann Romney 神经病学中心研究人员Francisco Quintana博士指出:“这是第一次,我们能够识别,食物对中枢神经系统炎症有一些远程控制。我们吃什么,影响着我们肠道中细菌产生小分子的能力,其中一些细菌能够移动到大脑。这开辟了一个在很大程度上都是未知的领域:肠道如何控制脑部炎症。”

以往的调查显示,肠道微生物组和大脑炎症之间有一种关联,但两者之间是如何息息相关?饮食和微生物产品是如何影响这种联系的?在很大程度上仍然是未知的。为了进一步探索这一关联,Quintana和他的同事们在一个MS小鼠模型中,对星形胶质细胞——存在于大脑和脊髓中的星形细胞,进行了全基因组转录分析,并识别了一个参与炎症的分子通路。他们发现,来源于饮食色氨酸(存在于土耳其饮食和其他食物中的一种著名的氨基酸)的分子,作用于这个途径,当更多的这些分子存在时,星形胶质细胞能够限制大脑炎症。在MS患者的血液样本中,研究小组发现,这些色氨酸来源的分子的水平下降。

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Quintana说:“肠道菌群不足、饮食不足、或从肠道菌吸收这些产品的能力不足、或从肠道运输它们的能力不足——所有这些都可能引发缺陷,导致疾病的进展”。该研究小组计划在未来的研究中调查这个途径,以及饮食的作用,来确定这些新的发现是否可以转化成治疗干预的靶点,以及和诊断和检测疾病发展的生物标志物。

肠道细菌对我们大脑的影响,早在2014年就有过报道。2014年8月发表在《BioEssays》杂志的一篇论文中,研究人员从对近年来科学文献的回顾中得出结论:微生物会影响人类的饮食行为和饮食选择,从而使人类偏向于消耗那些对它们生长最有利的特定营养物,而不是仅仅被动地依靠我们选择的营养物而生活。相关阅读:肠道细菌会掌控我们的思想?

去年1月份,美国杜克大学的研究人员发现,肠道和神经系统之间存在一个细胞与细胞间连接,可能比激素在血液中的释放更为直接。相关研究结果发表在2015年1月2日的《Journal of Clinical Investigation》杂志。相关阅读:JCI:肠道和大脑之间存在直接联系

去年7月份,来自加拿大麦克马斯特大学Farncombe家庭消化健康研究所的科学家们发现,肠道细菌可能在焦虑和抑郁症的诱发过程中,起着重要的作用。这项研究发表在七月二十八日的《Nature Communications》,首次探讨了肠道菌群对于早期生活压力而引发的行为改变所起的作用。相关阅读:肠道细菌和抑郁症有何关联?

根据2015年11月24日在《Cell Metabolism》上发表的一项研究报道称,餐后二十分钟,肠道菌会产生一些蛋白质,抑制动物对食物的摄取。从而告诉你,已经吃饱了。相关阅读:肠道菌惊人之举:告诉你吃饱了

(生物通:王英)

生物通推荐原文:
Rothhammer et al. "Type I interferons and microbial metabolites of tryptophan modulate astrocyte activity and central nervous system inflammation via the aryl hydrocarbon receptor" Nature Medicine DOI: 10.1038/nm.4106

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