肠道微生物影响肌肉萎缩
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在有常见ALS基因突变的小鼠中 ， 脊髓有高度炎症（红色）和免疫细胞（绿色） 。 图片来源：KevinS.Smith,HarvardUniversity
美国哈佛大学科学家在神经退行性疾病肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）中发现了一种新的肠—脑联系 。
研究人员发现 ， 在有常见ALS基因突变的小鼠中 ， 使用抗生素或粪便移植改变肠道微生物组可以预防或改善疾病症状 。 5月13日 ， 相关论文发表在《自然》上 。 这些结论为只有部分携带突变基因的个体才会患上ALS提供了一种可能的解释 ， 并提出了一种基于微生物群的可能的治疗方法 。
【肠道微生物影响肌肉萎缩】“我们的研究集中在ALS患者最常见的突变基因上 。 我们有一个惊人的发现 ， 同样的老鼠模型——有相同的基因——在不同实验室设施中有本质上不同的健康结果 。 我们追踪了这些小鼠不同肠道微生物群落的不同结果 ， 解释了为什么有些携带这种突变的个体会患上ALS ， 而有些则不会 。 ”哈佛大学干细胞和再生生物学教授KevinEggan说 。
研究人员最初是在哈佛大学实验室里通过建立小鼠模型研究ALS的基因突变 。 这些小鼠的免疫反应过于活跃 ， 包括神经系统和身体其他部位的炎症 ， 导致寿命缩短 。 为了进行更详细的实验 ， 研究人员还在博德研究所的实验室设施中开发了小鼠模型 。 出乎意料的是 ， 尽管这些老鼠有相同的基因突变 ， 它们的健康结果却截然不同 。
“我们在哈佛大学的小鼠身上一直观察到许多炎症特征 ， 但在博德的小鼠身上并不存在 。 更引人注目的是 ， 博德的小鼠活到了老年 。 ”Eggan实验室的博士后、该研究的主要作者AaronBurberry说 。
为了寻找小鼠差异的原因 ， 研究人员对其肠道微生物进行了研究 。 通过DNA测序识别了肠道细菌 ， 研究人员发现了特定的微生物 ， 它们存在于哈佛小鼠中 ， 而在博德小鼠中却不存在 ， 尽管实验条件在不同实验小鼠之间是标准化的 。
于是 ， 研究人员联系了其他研究组 ， 因为许多不同的小组研究了相同的基因小鼠模型 ， 并观察到了不同的结果 。 “我们从不同的实验室收集了微生物样本 ， 并对它们进行了测序 。 在相隔数百英里的研究机构 ， 非常相似的肠道微生物与这些动物的疾病程度相关 。 ”Burberry说 。
然后 ， 研究人员测试了改变微生物组的方法 ， 并改善了哈佛小鼠的结果 。 通过用抗生素或将博德小鼠的粪便移植给哈佛小鼠 ， 研究人员成功地减少了炎症 。 通过研究ALS的遗传和环境因素之间的联系 ， 研究人员发现了一个重要的肠—脑联系 。
肠道微生物群可能会影响疾病的严重程度——携带基因突变的个体是否会患上ALS、与之相关的额颞叶痴呆 ， 或者根本没有任何症状 ， 并可能成为一种潜在的治疗目标 。 该研究为ALS的机制提供了新见解 ， 包括最常见的ALS基因突变如何导致神经炎症 。
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