综述:肠道-大脑轴在痴呆和阿尔茨海默病中的作用:对应激和免疫的影响

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Ageing Research Reviews 12.5

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了阿尔茨海默病(AD)中肠道-大脑-免疫(gut-brain-immune)轴的多维度调控机制,突破性地整合了微生物组(microbiome)、非微生物肠道衍生介质(如肠内分泌激素、胆汁酸)与宿主基因(APOE4/TREM2)的交互作用,揭示了慢性应激(chronic stress)通过迷走神经(vagus nerve)、HPA轴和肠屏障(gut permeability)触发神经炎症(neuroinflammation)的级联反应,为AD的精准治疗提供了新靶点。

  

肠道-大脑轴:AD中的双向通讯系统

作为连接胃肠系统与中枢神经系统(CNS)的核心网络,肠道-大脑轴(GBA)通过神经、内分泌、免疫和微生物四条通路调控AD进程。迷走神经(vagus nerve)作为最快速的神经通路,其信号传导障碍会导致促炎细胞因子IL-6、TNF-α的异常释放,直接加速β淀粉样蛋白(Aβ)沉积。

神经通路

迷走神经的胆碱能抗炎途径(CAP)被证实能抑制小胶质细胞过度活化。动物模型显示,迷走神经刺激可使海马区Aβ1-42水平降低37%,同时提升脑源性神经营养因子(BDNF)表达。

内分泌通路

慢性应激通过HPA轴持续释放皮质醇,导致肠道紧密连接蛋白occludin表达下降50%以上。临床研究发现AD患者粪便中的皮质酮浓度较健康对照组高2.3倍,且与认知评分(MMSE)呈显著负相关。

免疫通路

肠道相关淋巴组织(GALT)产生的IgA抗体能结合特定菌株(如大肠杆菌K99),而APOE4携带者表现出更强的Th17细胞反应,其血清脂多糖(LPS)水平升高与血脑屏障(BBB)损伤程度直接相关。

微生物影响

产丁酸菌(如Faecalibacterium prausnitzii)减少会导致短链脂肪酸(SCFAs)浓度下降,进而影响小胶质细胞的代谢重编程。值得注意的是,AD患者肠道中促炎的变形菌门(Proteobacteria)占比平均增加15.8%。

应激对AD的级联效应

慢性压力通过三重机制加剧 neurodegeneration:

  1. 免疫失调:持续激活的NF-κB通路使IL-1β产量增加3倍
  2. 肠漏综合征:zonulin蛋白水平升高导致肠道通透性增加2.1倍
  3. 微生物移位:血循环中细菌DNA片段浓度与脑脊液(CSF)pTau181水平呈正相关

睡眠-免疫-肠道三角关系

睡眠剥夺(<6小时/天)会使肠道菌群α多样性指数下降28%,同时增加Aβ40/42比率。深度睡眠(N3期)期间发生的类淋巴系统(glymphatic)清除功能受损,可使tau蛋白聚集速度加快40%。

精准治疗新策略

当前干预方案呈现三大突破方向:

  1. 微生物移植:特定菌株组合(如Bifidobacterium longum+ Lactobacillus plantarum)使AD模型小鼠认知测试改善率达62%
  2. 营养疗法:地中海饮食配合ω-3脂肪酸(DHA)摄入可使海马体积年萎缩率降低0.8%
  3. 神经调控:经皮迷走神经刺激(tVNS)治疗12周后,患者血清BDNF水平提升35%

该领域仍面临基因-环境互作(G×E)的个体化差异挑战,但单细胞多组学技术正推动AD治疗进入"微生物组-免疫-神经"精准调控的新纪元。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号