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【新发现】肠道微生物群紊乱会导致大脑的损伤?有研究有真相

首页 » 《转》译 2020-05-31 转化医学网 赞(3)
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导读
海绵状血管瘤是指由众多薄壁血管组成的海绵状异常血管团,由于血管造影检查时常无异常血管团的发现,故将其归类于隐匿型血管畸形。实际该病并非真正的肿瘤,而是一种缺乏动脉成分的血管畸形。芝加哥大学医学院的一项最新研究表明,肠道微生物的失衡会导致大脑的损伤。

  一项新的研究表明,患有一种罕见的导致大脑出血的遗传疾病的的人与没有患病的人有不同的肠道微生物。此外,正是这种细菌失衡所产生的分子导致了这些病人大脑的损伤。
  这些结论在人类神经血管疾病中尚属首次,它们对治疗疾病和监测其他可能受人肠道微生物群影响的神经血管疾病都有意义。
  这项研究是由芝加哥大学医学院的研究人员领导的,在5月27日发表在《自然通讯》(Nature Communication)杂志上,该研究检测了患有海绵状血管瘤(CA)患者的肠道细菌,CA是一种脑部血管异常的疾病,会导致中风,癫痫和严重的神经并发症。CA是由病变中的基因突变引起的,这种基因突变可能是遗传性的,也可能是偶发性的,其病情和病程在患者之间差异很大。

  芝加哥大学在研究这种疾病方面处于领先地位,它被指定为一个卓越的海绵状血管瘤中心,治疗来自世界各地的患者。
  调查员们暗示这种疾病可能会受到肠道微生物群的影响:芝加哥大学医学系神经血管外科主任、John Harper Seeley神经外科教授、资深作者伊萨姆·阿瓦德(Issam Award)博士,他是早期小鼠研究的参与者,该研究表明,排列在大脑血管中的细胞对动物的肠道细菌产生了反应。
  阿瓦德表示,“这些研究成果影响很大,但我们不知道这种促进病变发展的独特微生物群的概念在人类中是否会成立。”
  为了找到答案,芝加哥大学的研究人员与加利福尼亚大学旧金山分校、新墨西哥大学、宾夕法尼亚大学和血管瘤联盟支持小组的研究人员合作,从120多名CA患者中收集了粪便样本。
  这些样本中,研究人员分析了其中的细菌含量,并与普通人群的细菌样本进行对比。CA样本中显示出大量的革兰氏阴性菌和更少的的革兰氏阳性菌。研究人员识别出三种常见的细菌的组合,它们的相对丰度能够以高敏感度和特异性地将CA患者与无CA病变的对照患者区分开。
  CA样本还显示出细菌网络失衡,比普通人群的细菌网络混乱得多,阿瓦德表示,“来自所有不同的采集地点的CA患者都有相同的独特微生物群,不管他们是否遗传了突变或有零星的病灶,也不管病灶的数目如何。”研究人员进一步表明,CA患者的细菌失衡会产生脂多糖(LPS)分子,该分子通过血流到达大脑,且附着在大脑的血管壁上,从而促进病变的进展。所有的证据都指出,微生物群是病变的起因,而不是病变的影响。”
  调查员也收集了一些CA患者的血样,并使用了先进的计算机学习技术来识别与疾病相关的分子信号的组合。患有CA的人和LPS相关的血液生物标记物和免疫分子存在显著差异。这一结论对每一个CA患者来说都是一个明智的、个性化测试。芝加哥大学医学院的神经外科住院医师、该论文的第一作者西恩·波尔斯特(Sean Polster)博士表示,“通过观察细菌组合和血液生物标记物,我们能够测量出每位患者中疾病的侵袭性。”波尔斯特在神经外科实习期间花了两年时间,在不同的机构协调这项研究。
  接下来,研究人员开始思考这些结论是如何影响治疗的,早期在小鼠身上的研究表明,那些喂食乳化剂(通常在加工类食品中作为防腐剂)的小鼠大脑出血量更多,这可能是由于乳化剂破坏了肠道的细菌网络,研究人员目前告诉患者不要服用防腐剂。
  尽管抗生素和益生菌似乎是自然的治疗过程,但它们可能会改变细菌平衡,从而导致更大的问题。这比看上去更复杂,然而,有革兰氏阴性菌感染(例如尿路感染或前列腺炎)的CA患者,要立即进行治疗,以避免更多潜在的脑损伤。

  研究人员正在调查这一微生物群与大脑的联系是否能在其他疾病中找到。他们已经提出,随着年龄的增长,参与CA的相同基因和生物标记物在人脑也很活跃。

(转化医学网360zhyx.com)

  参考:

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-05-patients-hemorrhagic-brain-disease-disordered.html

【2】https://www.nature.com/articles/s41467-020-16436-w

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