小鼠研究表明 肠道微生物可能在ALS中发挥作用

魏茨曼科学研究所的研究人员在小鼠身上发现，肠道微生物(统称为肠道微生物组)可能会影响肌萎缩侧索硬化症(ALS)的病程，ALS也被称为楼格赫里希氏病。正如今天在《自然》杂志上报道的那样，在小鼠接受了某些肠道微生物菌株或已知由这些微生物分泌的物质后，ALS样疾病的进展放缓。初步结果表明，微生物组调节功能的发现可能适用于人类ALS患者。

免疫学系的Eran Elinav教授说，“我们长期以来的科学和医学目标是阐明微生物组对人类健康和疾病的影响，大脑是一个令人着迷的新领域。”他的团队与计算机科学和应用数学系的Eran Segal教授一起进行了这项研究。Segal解释说：“鉴于越来越多的证据表明微生物组可以影响大脑功能和疾病，我们希望研究它在ALS中的潜在作用。”这项研究由一名博士后研究员领导。Eran Blacher和Stavros Bashiardes，以及资深科学家Hagit Shapiro博士都在Elinav实验室。他们与Eran Segal实验室的博士后Daphna Rothschild博士和Hadassah医疗中心运动神经元疾病诊所负责人Marc Gotkine博士合作。

在一系列实验中，科学家们开始证明，在给这些小鼠注射广谱抗生素以清除其大部分微生物组后，转基因小鼠的ALS样疾病症状恶化了。此外，科学家们发现，在没有细菌的情况下培养这些易患ALS的小鼠是极其困难的(根据定义，小鼠不携带自己的微生物组)，因为这些小鼠很难在无菌环境中生存。总之，这些结果表明微生物组的变化与小鼠ALS的加速发展之间的潜在关系。

接下来，科学家们使用先进的计算方法来表征ALS倾向小鼠体内微生物组的组成和功能，并将其与常规小鼠进行比较。他们发现了11种微生物菌株，这些菌株甚至在有ALS倾向的小鼠表现出明显的ALS症状之前就随着疾病的进展而变化。当科学家分离出这些微生物菌株，用抗生素对其进行治疗，并以类益生菌补充剂的形式逐一给予它们时，他们治疗了有ALS倾向的小鼠，其中一些对ALS样疾病有明显的负面影响。然而，一株粘蛋白Akkermansia muciniphila可显著减缓疾病进展，延长小鼠存活时间。

为了揭示Akkermansia的功能机制，科学家们检查了肠道微生物分泌的数千种小分子。他们将一种叫做烟酰胺(NAM)的分子归零：抗生素治疗后，ALS倾向小鼠血液和脑脊液中的水平下降，在这些小鼠补充了能够分泌这种分子的阿克曼病后，水平上升。为了证实NAM确实是一种微生物分泌的分子，可能会阻碍ALS的进展，科学家们不断地给易患ALS的小鼠灌输NAM。这些小鼠的临床状况有了明显改善。对大脑中基因表达的详细研究表明，NAM可以改善运动神经元的功能。

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