综述:肠道微生物群在神经退行性疾病中的作用:微生物守护者的揭示

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:IBRO Neuroscience Reports 2.0

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  这篇综述深入探讨了肠道微生物群(Gut Microbiota)通过肠-脑轴(Gut-Brain Axis)调控神经退行性疾病(如阿尔茨海默病AD、帕金森病PD、亨廷顿病HD和肌萎缩侧索硬化ALS)的机制,包括炎症反应、神经活性物质生成及血脑屏障(BBB)功能调节,并展望了益生菌、饮食干预等治疗潜力。

  

肠道微生物群:动态生态系统

肠道微生物群是由细菌、病毒、真菌等组成的复杂群落,其基因数量远超人类基因组。主要菌门包括厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),它们通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFA),如乙酸、丁酸和丙酸,这些代谢物对维持肠道屏障和神经功能至关重要。微生物组成受分娩方式、饮食、抗生素使用等因素影响,失衡(即菌群失调)可能导致系统性炎症和神经退行性病变。

肠-脑轴:双向通讯网络

肠-脑轴通过神经、内分泌、免疫途径实现双向调控。例如,肠道微生物产生的γ-氨基丁酸(GABA)和血清素前体可通过迷走神经影响中枢神经系统(CNS)。动物实验显示,无菌小鼠的血脑屏障通透性增加,而特定菌株(如Akkermansia muciniphila)能增强屏障完整性。

神经退行性疾病中的微生物关联

阿尔茨海默病(AD):AD患者肠道中促炎的埃希氏菌/志贺氏菌(Escherichia/Shigella)增多,而产丁酸的粪杆菌(Faecalibacterium)减少。微生物衍生的淀粉样蛋白可能通过激活小胶质细胞加剧神经炎症。
帕金森病(PD):PD患者肠道普雷沃菌(Prevotellaceae)减少,导致黏液层变薄和α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集,可能通过迷走神经上行至脑部。
亨廷顿病(HD):HD患者肠道菌群紊乱与色氨酸代谢异常相关,导致神经毒性代谢物3-羟基犬尿氨酸(3-HK)积累。
肌萎缩侧索硬化(ALS):ALS患者肠道菌群多样性降低,厚壁菌/拟杆菌比例下降,伴随脂多糖(LPS)渗漏引发全身炎症。

潜在治疗策略

  • 饮食干预:地中海饮食和生酮饮食可增加SCFA产量,改善认知功能。
  • 粪菌移植(FMT):将健康供体菌群移植至患者肠道,在PD模型中缓解运动障碍。
  • 光疗:特定波长光照射可调节菌群,如红外光减少AD相关的螺杆菌(Helicobacter)。
  • 益生菌/后生元:乳酸杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)能降低炎症因子TNF-α,增强肠屏障。

挑战与未来方向

个体化治疗需解决菌群异质性和安全性问题,如基因改造菌的生态风险。多组学技术和生物传感器开发将推动精准医疗应用。

(注:全文数据均引自原文研究,未添加主观推论。)

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