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AD:急性肠炎促进阿尔茨海默病毒蛋白清除?!哈佛团队的最新发现令人吃惊

来源:奇点糕

众所周知,肠道健康与认知状态关系密切。

2020年,我国台北荣民总医院的研究人员发现,患炎症性肠病(IBD)的人患痴呆症的风险增加154%;如果进一步再细分的话,阿尔茨海默病在所有痴呆症类型中,风险升高最多[1]。

其实,无论是上面这个研究,还是近年来其他的研究成果,我们的主流认知应该是:肠道疾病或微生态失衡,更有可能是促进阿尔茨海默病进展的。

然而,由哈佛医学院Rudolph E. Tanzi领衔的研究团队,近日却在著名期刊Alzheimer's & Dementia上发表了一篇出人意料的研究论文。

他们基于5xFAD小鼠模型发现,葡聚糖硫酸钠盐(DSS)诱导的急性结肠炎,虽然导致了肠道微生物失衡和全身性炎症,但是小鼠的Aβ病理却发生了神奇的变化——脑内Aβ沉积减少且Aβ向血液中外流增加。这一结果显然与我们想象的不太一样。

Tanzi团队认为,这一发现提示存在除中枢神经系统免疫细胞之外的Aβ清除机制,还暗示Aβ释放到血液是对系统性炎症的反应,Aβ有可能是作为抗菌肽保护大脑。

Tanzi团队的研究目的很简单,既然有那么多研究将肠道健康与阿尔茨海默病病理联系起来,那就看看肠道炎症与阿尔茨海默病究竟是啥关系。

他们使用的是5xFAD小鼠模型,因为这种小鼠在8周龄时即可出现Aβ沉积,这个时间恰好也是葡聚糖硫酸钠盐(DSS)诱导急性结肠炎的好时机。

在5xFAD小鼠7周大的时候,研究人员开始连续7天在它们的饮用水中添加DSS,构建急性结肠炎5xFAD小鼠模型。总体上看,小鼠的体重未发生变化,尽管结肠长度有所减少,且结肠结构发生剧烈改变。从肠菌的角度看,α多样性(物种丰富度和均匀度)未改变,但β多样性(微生物组成)发生了剧烈改变。

此外,小鼠的全身炎症水平发生变化。与对照组相比,DSS处理的5xFAD小鼠血清样本中内毒素水平显著升高,同时几种促炎性细胞因子的浓度也增加,包括IFNγ、IL-1β、IL-2、IL-5、IL-6、KC-GRO和TNF-α。

小鼠的大脑里面也发生了变化,急性结肠炎会导致脑内皮细胞活化,随后引发小胶质细胞活化、促炎性细胞因子的释放,以及中性粒细胞和单核细胞浸润。

以上的发现还比较好理解,然而,当Tanzi团队开始分析5xFAD小鼠大脑的Aβ病理变化时,意外出现了。

他们发现5xFAD小鼠大脑皮质和海马区Aβ沉积显著减少,而且这两个区域的可溶性Aβ42也显著减少。

这个意外的发现,让Tanzi团队首先想到小胶质细胞吞噬Aβ斑块的能力是不是提升了。然而,小胶质细胞和Aβ斑块的共定位情况没有发生变化,而且小胶质细胞里面也没有出现更多的Aβ斑块。

看来不是被小胶质细胞吞噬了。

于是,他们又分析了Aβ的源头,发现产生Aβ的相关过程或酶的水平也没有发生显著变化。

不过,5xFAD小鼠大脑中来自外周血的中性粒细胞和单核细胞确实增加了。虽然这一变化可能Aβ斑块减少有关,但是Tanzi团队没有展开进一步的研究,而是开始比较大脑和血液中Aβ变化。

分析结果显示,急性结肠炎会导致5xFAD小鼠血清Aβ42和Aβ40显著升高,而且他们还证实这种增加是Aβ从脑组织向血液的外流增加引起的。

基于以上研究结果,Tanzi团队认为,鉴于有研究表明Aβ是一种潜在的抗菌肽(AMP),因此脑部释放Aβ可能是对DSS导致肠上皮屏障破裂后血液内毒素水平升高的一种响应。

当然了,以上只是研究人员基于观察到的现象做出的推测,至于减少的Aβ斑块是不是进入血液,发挥保护大脑的作用了,还有待进一步的探索。

无论如何,Tanzi团队发现的这一现象,都让肠道与痴呆的关系又变得扑朔迷离。

不得不说,阿尔茨海默病可真是复杂啊。

参考文献:

[1].Zhang B, Wang HE, Bai YM, et al. Inflammatory bowel disease is associated with higher dementia risk: a nationwide longitudinal study. Gut. 2021;70(1):85-91. doi:10.1136/gutjnl-2020-320789

[].Navalpur Shanmugam NK, Zamudio F, Vijaya Kumar DK, et al. Acute experimental colitis in 5xFAD Alzheimer's disease mice leads to enhanced monocyte infiltration into the brain accompanied by reduced β-amyloid deposition. Alzheimers Dement. 2025;21(6):e70292. doi:10.1002/alz.70292