阿尔茨海默病为何与肠道微生物有关？

　　

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生物通报道：阿尔茨海默病是一种常见的中枢神经系统退行性疾病, 主要表现为认知功能损伤. 肠道微生物通过微生物-肠-脑轴调节宿主大脑功能和行为, 包括认知行为. 宿主的无菌状态、抗生素干扰、益生菌干预、饮食习惯等都会影响肠道微生物的组成和肠道的生理功能, 同时也会影响宿主的认知行为, 增加或降低宿主患阿尔茨海默病的风险.

来自中国科学院心理研究所的研究人员近期发表综述，针对关于AD与肠道微生物的研究进展进行了介绍。他们指出肠道微生物的紊乱导致的肠道通透性和血脑屏障通透性增加会增加神经退行性病变的发生. 肠道微生物的代谢产物及其对宿主神经生化的影响会增加或降低阿尔茨海默病的风险. 病原微生物的感染也会增加阿尔茨海默病的风险, 同时, 阿尔茨海默病的发病也支持“卫生假说”, 这些结果都提示阿尔茨海默病可能起源于肠道, 与肠道微生物的紊乱密切相关. 通过个性化的饮食定制或有益微生物的干预调节肠道微生物的平衡或将成为治疗阿尔茨海默病的新方法.

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD), 俗称老年痴呆或老年认知障碍, 是一种老年人中常见的中枢神经系统退行性疾病, 是痴呆症中最常见的一种形式, 占所有痴呆的 60%~80%. AD 的主要临床表现为渐进性记忆障碍、认知功能障碍、人格改变及语言障碍等神经精神症状, 目前难以治愈, 导致患者的日常活动严重受损. 据估计, 2010 年全世界大约有0.36 亿痴呆症患者, 预计今后每 20 年将增加 1 倍,2030 年将达到约 0.66 亿, 2050 年将达到 1.15 亿.

随着世界人口老龄化增加, AD 的发病率逐年上升, 严重危害老年人的身心健康和生活质量, 给患者造成深重的痛苦, 也给家庭和社会带来沉重的负担.AD 的病理学表现主要包括神经细胞外β-淀粉样蛋白(amyloid protein β, Aβ)聚集形成的斑块, 称为老年斑(senile plaque, SP), 神经细胞内 tau 蛋白过度磷酸化形成的神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)以及反应性小胶质细胞活化、神经突营养不良、神经元丢失和突触功能紊乱. 目前, 关于 AD 的具体发病机理普遍认为是遗传因素与环境因素共同作用的结果.

通过对 AD 患者进行全基因组关联研究, 研究人员发现了大量对 AD 具有重要影响的基因组区域, 找到若干AD 发病的易感基因, 主要涉及免疫反应、炎症、细胞迁移以及脂类运输等通路. 其中 , 载脂蛋白E(apolipoprotein E, ApoE)是最常见的一个 AD 易感基因, 它有 3 种等位基因(2, 3 和4), 3 是中性等位基因, 4 是高风险等位基因, 而2 是保护性等位基因,4 等位基因以剂量赖的方式影响 AD 的发病年龄. 这些基因的变异都是与生俱来的, 不可改变的,另外也有一些非遗传的因素, 例如, 劳动者在职业活动过程中长期反复的接触诸如杀虫剂、电磁场、有机溶剂以及挥发性的麻醉剂等危险因素, 心脑血管疾病、高血压、糖尿病、血脂障碍、外伤性脑损伤及抑郁等身体疾病状况, 吸烟、酗酒等生活方式都会影响AD 的发病风险. 这些非遗传的环境因素被认为与遗传的易感基因共同作用增加 AD 的发病.

21 世纪以来更多的研究表明, 人类共生微生物也是影响宿主健康非常重要的环境因素. 人类共生微生物大约有 95%位于肠道, 在人类营养、消化、神经营养、炎症、生长、免疫以及保护机体免受外源病原菌的感染中发挥主要作用. 近年来的研究也发现, 肠道微生物通过微生物-肠-脑轴与中枢神经系统相互联系, 影响大脑功能和行为. 随着对人体共生微生物的深入研究发现, 肥胖、糖尿病、高血压、肝硬化、自闭症、抑郁症、帕金森病等人体疾病状态都与肠道微生物的数量和组成存在很大的相关性. 目前, 关于 AD 与肠道微生物相关性的研究刚刚起步, 基于已有关于 AD 的流行病学调查和发病机制的研究, 肠道微生物对大脑功能和行为的影响以及在自闭症、抑郁症、帕金森病等神经系统疾病发病中的作用, 提示 AD 的发病可能始于肠道, 与肠道微生物相关. 这篇就是对此进行了综述.

（生物通）

原文检索：

胡旭, 王涛, 金锋. 阿尔茨海默病与肠道微生物. 中国科学: 生命科学, 2016, 46: 1174–1191, doi: 10.1360/N052016-00080
Hu X, Wang T, Jin F. Alzheimer’s disease and gut microbiota. Sci China Life Sci, 2016, 59: 1006–1023, doi: 10.1007/s11427-016-5083-9