犬特发性癫痫与粪便微生物群失调的关联:肠道微生物在癫痫发病机制中的新探索

【字体: 时间:2025年03月28日 来源:Animal Microbiome 4.9

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  为探究犬特发性癫痫(idiopathic epilepsy,IE)与肠道微生物群的关系,研究人员对比了未接受抗癫痫药物治疗的 IE 犬和健康对照犬的粪便微生物群。结果发现 IE 犬存在微生物群失调,该研究为 IE 治疗提供新思路,有助于探索针对肠道微生物群的干预措施。

  在动物的健康领域,肠道微生物群就像一个神秘的 “小宇宙”,对动物的生理和病理过程有着至关重要的影响。它能通过产生短链脂肪酸(SCFA)等代谢产物,经肠 - 脑轴(gut-brain axis)影响免疫系统发育、胃肠道健康以及大脑功能 。在癫痫这个复杂的神经系统疾病研究中,肠道微生物群的角色备受关注。癫痫是大脑神经元异常同步放电导致的突然、短暂的症状,严重影响患者生活。在犬类中,特发性癫痫(IE)十分常见,其发病原因尚不明确 。以往研究表明,肠道微生物群可能参与癫痫的发病过程,但相关研究较少且结果不一致。为了进一步探索其中的奥秘,来自意大利巴里大学兽医学院、丹麦哥本哈根大学兽医学院以及意大利普利亚和巴西利卡塔动物卫生实验所的研究人员开展了此次研究,其成果发表在《Animal Microbiome》上。研究人员为了深入了解犬特发性癫痫与肠道微生物群之间的联系,进行了一项对比研究。他们从 2021 年 6 月至 2023 年 5 月,在意大利巴里大学兽医学院的兽医教学医院招募了符合严格标准的 19 只特发性癫痫犬和 17 只健康对照犬。研究中,他们运用了 16S rRNA 测序技术对犬的粪便微生物群进行分析。这一技术可以帮助研究人员确定微生物群的种类和数量,从而了解其组成和多样性。此外,还通过各种临床检查和实验室检测,排除了其他可能影响结果的疾病因素。研究结果主要分为以下几个方面:
  1. 研究群体:最初有 26 只疑似 IE 犬和 24 只假定健康对照犬符合招募条件,但经过严格筛选,排除了部分不符合标准的犬只,最终确定了 19 只 IE 犬和 17 只健康对照犬进行研究。两组在品种、年龄、身体状况评分(BCS)、饮食和生殖状态上没有显著差异,但 IE 组中雄性犬的比例显著高于健康对照组。
  2. 粪便微生物群组成和多样性:在所有犬的粪便微生物群中,厚壁菌门(Firmicutes)、梭杆菌门(Fusobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)占主导地位 。与健康对照犬相比,IE 犬的有益菌如粪杆菌属(Faecalibacterium)、普雷沃氏菌属(Prevotella)等减少,而大肠杆菌(Escherichia coli)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)等机会致病菌增多 。同时,IE 犬的细菌丰富度显著降低,均匀度也呈下降趋势,这表明 IE 犬的粪便微生物群多样性减少。然而,两组之间的群落组成(β- 多样性)没有显著差异。
  3. 差异分析:通过 DESeq2 分析,发现了许多在 IE 犬和健康对照犬之间差异显著的扩增子序列变体(ASV)。健康对照犬中 Prevotella spp.、Blautia spp. 等 ASV 显著丰富,而 IE 犬中 Bacteroides spp.、Alloprevotella spp. 等 ASV 显著丰富 。在研究结论和讨论部分,研究表明特发性癫痫犬存在粪便微生物群失调的现象,表现为细菌多样性降低、有益菌减少以及机会致病菌过度生长。这些变化可能通过肠 - 脑轴影响癫痫的发生发展 。SCFA 产生菌的减少可能导致其对大脑的保护作用减弱,而机会致病菌的增加可能引发肠道炎症,进而影响大脑的正常功能。此外,研究还发现一些与癫痫相关的细菌,如 Escherichia-Shigella 和 Fusobacterium mortiferum 等,在 IE 犬中富集 。这项研究的意义重大。一方面,它为犬特发性癫痫的发病机制提供了新的见解,揭示了肠道微生物群在其中的重要作用,有助于进一步理解癫痫的发生发展过程。另一方面,为开发针对犬特发性癫痫的新治疗方法提供了方向,例如通过调节肠道微生物群来改善癫痫症状,未来或许可以通过饮食干预或益生菌治疗来调节肠道微生物群,为犬特发性癫痫的治疗提供新的策略。同时,由于犬和人类在肠道微生物群和癫痫方面存在相似性,该研究也为人类癫痫的研究提供了参考,有望将犬作为研究人类癫痫治疗的实验模型。
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