腸道微生物可能會影響ALS的進程

魏茨曼科學研究所的研究人員在老鼠身上進行的研究發現，腸道微生物（統稱腸道微生物群）可能會影響肌萎縮側索硬化症(ALS)的進程，也被稱為盧伽雷氏症。研究人員發現，小鼠接受了某些腸道微生物株或已知由這些微生物分泌的物質後，一種類似ALS的疾病的進展變慢，初步結果表明，該菌群調節功能的發現可能適用於ALS患者，相關研究成果於近日發表在《Nature》上，題為"Potential roles of gut microbiome & metabolites in modulation of murine ALS"。

"我們長期以來的科學和醫學目標是闡明微生物群對人類健康和疾病的影響，而大腦是一個迷人的新領域，"免疫學教授Eran Elinav說道。他的團隊與計算機科學與應用數學系的Eran Segal教授一起進行了這項研究。Segal解釋說："越來越多的證據表明，微生物群影響大腦功能和疾病，我們想研究它在ALS中的潛在作用。"

科學家們開始在一系列實驗中證明，在轉基因小鼠中使用廣譜抗生素清除其大部分微生物群後，一種類似ALS的疾病的癥狀會惡化。此外，科學家們還發現，在無菌條件下培育這些易患ALS的小鼠非常困難，因為這些小鼠很難在無菌環境中生存。綜上所述，這些結果暗示了微生物群的改變與遺傳上易患ALS的小鼠疾病加速發展之間的潛在聯繫。

接下來，利用先進的計算方法，科學家們對易患ALS的小鼠體內微生物組的組成和功能進行了表徵，並將它們與正常小鼠進行了比較。他們鑒定出11種微生物菌株，這些菌株在易患ALS的小鼠中隨著疾病的進展而發生變化，甚至在小鼠出現明顯的ALS癥狀之前就發生了變化。當科學家們分離出這些微生物菌株，並在抗生素治療後以類似益生菌的補充物的形式，一個接一個地給易患ALS的小鼠服用時，其中一些菌株對這種類似ALS的疾病產生了明顯的負面影響。但有一種叫Akkermansia muciniphila的菌株顯著減緩了小鼠的疾病進展，延長了它們的存活時間。

為了揭示該細菌產生這種效果的機理，科學家們檢測了腸道微生物分泌的數千個小分子。他們將注意力集中在一種叫做煙醯胺(NAM)的分子上：抗生素治療後，易患ALS的小鼠血液和腦脊液中的煙醯胺水準降低，而在補充了能夠分泌這種分子的Akkermansia後，煙醯胺水準升高。為了證實NAM確實是一種能夠阻礙ALS進程的微生物分泌分子，科學家們不斷地向易患ALS的小鼠體內注入NAM。這些小鼠的臨床狀況明顯改善。對他們大腦中基因表達的詳細研究表明，NAM能改善他們運動神經元的功能。