科學家發現肌萎縮側索硬化症和失智症的隱藏原因

研究團隊確定了消化道中的微生物與肌萎縮側索硬化症（ALS）和額顳葉失智症（FTD）中的腦損傷之間存在明確的關係。他們發現一些細菌多醣體可以引發殺死腦細胞的免疫反應，重要的是，他們也找到了阻止這個過程的方法。

ALS 和 FTD 如何影響大腦

額顳葉失智症主要影響大腦的額葉和顳區，導致性格、行為和語言的改變。另一方面，肌萎縮側索硬化症以運動神經元為目標，導致進行性肌肉無力，最終導致癱瘓。

這兩種情況的根本原因尚不完全清楚。科學家們探索了一系列可能的因素，包括遺傳、環境暴露、腦損傷和飲食。

解釋疾病風險的腸腦機制

這項發表在《細胞報告》雜誌上的研究有助於回答一個長期存在的問題：為什麼有些人會患上這些疾病，而有些人則不會。研究人員發現了一種將腸道活動與腦損傷聯繫起來的分子途徑，特別是對於具有某些基因突變的人。

凱斯西儲醫學院病理學系助理教授阿倫·巴伯里 (Arun Burberry) 表示：“我們發現有害的腸道細菌會產生發炎形式的肝醣（一種糖），而這些細菌糖會引發損害大腦的免疫反應。”

在研究的 23 名 ALS/FTD 患者中，70% 的這種有害肝醣水平升高。相比之下，大約三分之一沒有這些疾病的人表現出相似的水平。

新的治療標靶和患者的希望

這些發現可能具有直接的臨床意義。透過確定有害腸道糖是疾病的驅動因素，研究人員現在有了新的治療目標。該研究還強調了潛在的生物標記物，可以幫助醫生識別可能受益於腸道治療的患者。

這些發現為旨在分解消化系統中這些有害糖的新療法打開了大門。它還支持開發旨在作用於腸道和大腦之間關係的藥物，為減緩或預防疾病進展帶來希望。

醫學院消化健康研究所助理教授亞歷克斯·羅德里格斯·帕拉西奧斯（Alex Rodriguez Palacios）說，該團隊能夠在實驗中減少這些有害的糖，從而「改善大腦健康並延長壽命」。

為什麼有些基因帶因者會罹患這種疾病？

這項發現對於攜帶 C90RF72 突變的人尤其重要，C90RF72 突變是 ALS 和 FTD 最常見的遺傳原因。並非所有攜帶這種突變的人都會患上這種疾病，這項研究有助於解釋原因。

研究結果表明，腸道細菌充當環境觸發因素，影響遺傳風險個體是否會患上這種疾病。

獨特的研究方法使這一突破成為可能

這項研究是透過大學病理學系和大學消化健康研究所的先進實驗室方法實現的。科學家使用了無菌小鼠模型，這些小鼠在完全無菌的條件下飼養，沒有任何細菌。這種方法使研究人員能夠分離出特定微生物對疾病的影響。

此計畫由傑出大學教授兼消化健康研究所所長 Fabio Cominelli 主持。它依賴於羅德里格斯·帕拉西奧斯 (Rodriguez Palacios) 開發的創新「籠中籠」無菌飼養系統，這種罕見的能力使這項工作成為可能。

這種設置允許對微生物組進行大規模研究，從而使研究腸道和大腦如何溝通成為可能。傳統方法通常限制研究人員一次只能研究少量動物。

後續步驟和潛在的臨床試驗

Barbari 說：“為了了解有害微生物糖原產生的時間和原因，研究小組接下來將進行更大規模的研究，調查肌萎縮側索硬化症和先天性癡呆患者發病前後的腸道微生物群落。” “我們的研究結果支持了確定 ALS/FTD 患者糖原分解是否可以減緩疾病進展的臨床試驗，並且可能在一年內開始。”