肠道微生物又立新功!竟然还可以治疗瘫痪?
这几年,随着肠道微生物研究的大热,科学家们不断挖掘与其相关的疾病,肥胖、动脉粥样硬化、中风,甚至是抑郁症。而现如今,又有研究人员证明,肠道微生物竟然和脊髓损伤及修复也有千丝万缕的联系,真是让人感到惊讶!近期,来自俄亥俄州立大学神经学研究所的Phillip Popovich教授在最新的研究中发现,脊髓损伤后,肠道通透性会增加,诱导“肠道细菌移位”。


这几年,随着肠道微生物研究的大热,科学家们不断挖掘与其相关的疾病,肥胖、动脉粥样硬化、中风,甚至是抑郁症。而现如今,又有研究人员证明,肠道微生物竟然和脊髓损伤及修复也有千丝万缕的联系,真是让人感到惊讶!

肠道微生物可以直接通过神经纤维与我们体内的中枢神经系统“交流”,还可以通过代谢产物(如短链脂肪酸)和神经递质(多巴胺、乙酰胆碱等)建立肠道神经系统与中枢神经系统间的联系。但是,当中枢神经系统的重要传导部分——脊髓受到损伤后,这一“神经传导通路”就“不通”了。

此外,来自俄亥俄州立大学神经学研究所的Phillip Popovich教授在最新的研究中发现,脊髓损伤后,肠道通透性会增加,诱导“肠道细菌移位”。所以在这里,我们小小地猜想一下,可能是“信号传导失败”与“外界移位诱导”两者的结合,导致了肠道微生物穿过肠道进入肠外器官中,造成了肠道微生物的成分被打乱。


Phillip Popovich教授

不光脊髓受损对肠道微生物有影响,反过来,如果菌群受到干扰,也会加剧脊髓损伤、并影响损伤修复的进度。这些研究成果被发表在了《实验医学杂志》(The Journal of Experimental Medicine)上,研究人员还发现,在肠道微生物上“做一些手脚”或许就能够改善这些问题。

脊髓损伤多是由交通事故、跌倒、坠落或是暴力行为造成的,根据世界卫生组织公布的数据,全世界每年有25万至50万人会遭受脊髓损伤。而在美国,由于脊髓损伤所导致的社会经济损失大约为80亿美元/年。

在脊髓损伤的不幸案例中,患者往往要忍受大小便失禁、不同程度的截瘫等等重创,甚至还会出现呼吸道感染、呼吸衰竭等并发症。在这些“严重的病症”面前,医生们往往不会考虑对肠道微生物的影响,为了避免各种感染,他们会安排患者服用抗生素。然而,抗生素对肠道微生物会造成极大干扰,导致的后果就是更加严重的脊髓发炎,以及影响功能的恢复。

研究人员以小鼠作为实验对象,先给实验组服用抗生素,然后对全部小鼠进行脊髓损伤的处理,发现同样的损伤程度下,实验组小鼠的脊髓炎症更加严重;而为了抵御炎症服用链霉素、庆大霉素等抗生素,则会让小鼠的恢复能力下降。当对照组小鼠恢复到能够协调前后肢的作用并勉强“行走”的时候,实验组小鼠还不能够协调自己的前后肢动作;而当对照组小鼠恢复到能够自由活动爪子,保持躯干平衡的时候,实验组小鼠才仅达到“协调前后肢动作”这一阶段。


未受抗生素干扰(上)和受到干扰(下)的脊髓炎症程度的对比(棕色为炎症细胞)

研究人员认为,要想解决这个问题,还是应该从“源头”——肠道微生物上下手,继而他们想到了肠道微生物中含有的益生菌。目前在脊髓损伤患者中,益生菌会用来辅助治疗尿路感染和肠胃不适[2],这样一类能够调节微生物生态的有益细菌,是否能改善抗生素带来的危害呢?

于是研究人员给实验组小白鼠每天服用VSL#3益生菌,它包含大量可以产生乳酸的细菌,能够激活调节性T细胞,抑制炎症,这使得实验组小鼠的脊髓炎症减轻了。此外,这种益生菌还可以通过分泌增强神经元生长和功能的因子来促进脊髓损伤的修复,让服用了抗生素的小鼠能够“追赶上”对照组小鼠的恢复速度。

Popovich教授认为,他们的研究让医生们认识到了肠道微生物与脊髓损伤、免疫系统的相互作用,发现了一个过去“从未被在意的”修复脊髓损伤的“帮手”。另外他提出,单纯“以修复脊髓为治疗核心”的疗法不应该再继续主导脊髓损伤的临床研究,以及临床上患者个人的治疗方法也应该因为这个研究而有所改变。

目前,该研究仅在小鼠体内进行,研究人员希望,他们能尽快进入临床阶段,在人类的身上重现这个结果,为开发新的脊髓损伤疗法提供更广阔的思路。

参考文献:

[1] Kigerl K A, Hall J C E, Wang L, et al. Gut dysbiosis impairs recovery after spinal cord injury[J]. Journal of Experimental Medicine, 2016: jem. 20151345.

[2] Anthony, D.C., and Y. Couch. 2014. The systemic response to CNS injury.Exp. Neurol. 258:105–111.

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