帕金森病与微生物有关

加州理工学院的科学家们首次发现肠道细菌之间的功能联系和帕金森病(PD)。研究人员表明,肠道细菌种群或组成的变化可能是肠道细菌本身是积极贡献,甚至可能导致恶化的运动技能,这种疾病的标志。

警方的工作,对治疗具有深远影响表现在实验室Sarkis Mazmanian,路易斯·b·和耐莉Soux教授微生物学和传统医学研究所研究员,和出现在12月1日出版的细胞。

PD影响100万人在美国和全球多达1000万,这是第二个最常见的神经退行性疾病。PD的特征包括震颤等症状,行走困难,聚合的一种叫做α-突触核蛋白(αSyn)细胞内的蛋白质在大脑和内脏,和被称为细胞因子在大脑的炎症分子的存在。此外,75%的PD患者胃肠道(GI)异常,主要是便秘。

“肠道是一个永久的一个多元化的社区,有益和有害细菌,有时被称为微生物,这是重要的免疫和神经系统的发育和功能,“Mazmanian说。“值得注意的是,70%的神经元在周围神经系统,大脑或脊髓和绳在肠道,肠道的神经系统直接连接通过迷走神经中枢神经系统。因为胃肠道问题运动症状通常持续许多年,因为大多数PD病例是由环境因素引起的,我们假设肠道细菌可能导致PD。”

为了验证这一点,研究人员利用老鼠,过度生产αSyn和显示帕金森氏症的症状。一组小鼠肠道细菌的一个复杂的财团;其他人,称为无菌鼠,是在完全无菌的环境中饲养的加州理工学院,因此缺乏肠道细菌。研究人员让两组的老鼠执行一些任务来衡量他们的运动技能,比如在跑步机上跑步,交叉梁,从杆下行。无菌鼠表现明显比老鼠与一个完整的微生物。

“这是“尤里卡”时刻,”蒂莫西·桑普森说,博士后学者在生物学和生物工程和第一作者在纸上。“老鼠基因完全相同;两组在αSyn太多了。唯一的区别是肠道微生物群的存在与否。一旦你去除微生物,甚至老鼠有正常的运动技能的生产过剩αSyn。”

”这三个标志特征的帕金森,无菌模型”桑普森说。“现在我们相当确信肠道细菌调节,甚至要求,帕金森病的症状。所以,我们想知道这是如何发生的。”

肠道细菌分解膳食纤维时,产生短链脂肪酸(SCFAs)的分子,如乙酸和丁酸。之前的研究表明,这些分子也可以激活免疫反应在大脑中。因此,Mazmanian集团假设SCFAs水平的失衡调节脑部炎症和其他帕金森病的症状。实际上,当无菌老鼠SCFAs, microglia-which是免疫细胞位于大脑激活。这种炎症过程可以导致神经元故障甚至死亡。事实上,无菌鼠美联储SCFAs现在显示运动障碍和αSyn聚合的大脑区域与PD。

在最后一组实验中,与阿里沙Mazmanian教授和他的团队合作,在芝加哥拉什大学胃肠病学家,获得粪便样本从PD患者和健康对照组。人类微生物组样本被移植到无菌鼠,然后非常开始表现出帕金森病的症状。这些老鼠还显示更高水平的SCFAs粪便。移植健康个体的粪便样本,相比之下,没有导致PD症状,与老鼠窝藏PD患者肠道细菌。

“这对我们真的封闭循环,Mazmanian说。“数据表明,改变肠道微生物可能不仅仅是PD的结果。这是一个挑衅的发现,需要进一步研究,但事实上,你可以从人类微生物组小鼠移植和转移症状表明细菌疾病的主要因素。”

研究结果对于帕金森的治疗具有重要意义,研究人员说。

“对于许多神经疾病,传统的治疗方法是药物进入大脑。然而,如果PD确实是没有完全由大脑的变化引起的,而是由微生物的变化,那么您可能只需要药物进入肠道,帮助病人,这是更容易做,”Mazmanian说。这类药物可以用来调节SCFA水平,提供有益的益生菌,或删除有害生物。”这个新概念可能导致更安全的治疗用更少的副作用相比,当前的治疗。”

来源:

故事从加州理工学院的。原始块Lori Dajose写的。请注意:上面的内容可能是编辑,以确保其符合技术网络的风格和长度的指导方针。188金宝搏备用

参考:

桑普森,t·R。Debelius, j·W。刺,T。詹森,S。、Shastri G·G。Ilhan z, E。,…Mazmanian, s . k . (2016)。肠道微生物群调节电动机在赤字和神经炎症的帕金森病模型。细胞,167(6),1469 - 1480. - e12汽油。doi:10.1016 / j.cell.2016.11.018