速览 | 肠道微生物保护神经免受病毒感染伤害
2019/07/22
研究结果表明,拥有健康多样的微生物群对迅速清除神经系统中的病毒、预防瘫痪和与多发性硬化症等疾病相关的其他风险至关重要。


多发性硬化(MS)是一种对神经细胞造成渐进性损害的疾病,病灶中常有髓鞘脱失、炎症和胶质反应,在过去几十年里发病率不断上升。而大脑或脊髓中的病毒感染被认为是这种疾病的诱因。一些科学家认为,我们饮食方式的改变、卫生设施的改善或抗生素使用的增加导致生活在人体内部有益细菌的有害变化,潜在地增加MS和其他相关疾病的风险。

美国盐湖城犹他州大学健康及病理学系研究团队通过对肝炎小鼠模型肠道菌群对照实验,证明肠道微生物可以通过打开中枢神经系统细胞中的特定途径来保护感染小鼠免于瘫痪。相关研究发表在《eLife》杂志上。


DOI: 10.7554/eLife.47117

小鼠肝炎病毒是一种感染小鼠神经系统细胞并导致MS症状的病毒。研究人员利用肝炎病毒感染两组小鼠:一组小鼠拥有正常肠道微生物,另一组为无菌或用抗生素破坏肠道微生物群小鼠。

研究发现,无菌或抗生素处理小鼠的免疫反应较弱,无法消灭病毒,并出现了更严重的瘫痪症状。而肠道细菌正常的小鼠则能更好地抵御病毒。

接下来研究人员发现,从无菌或抗生素处理过的小鼠脑中提取的小胶质细胞不能刺激病毒特异性免疫,并且小胶质细胞缺失会导致严重脱髓鞘。已有研究表明,小胶质细胞表达TLR,但TLR受体家族主要被认为仅在感染期间起作用(参与免疫系统对微生物的识别)。于是在该实验中尝试给病毒感染的无菌小鼠口服TLR配体,结果发现其神经损伤得到遏制。

进一步研究发现小胶质细胞的稳态激活依赖于TLR4的内在信号。因为当只有小胶质细胞中的TLR4受到破坏 (而非中枢神经系统其它部分中的TLR4受到破坏),会导致病毒感染引起的临床症状增加。


June Round 图片来源:Utah Health大学

这项研究表明,肠道微生物群可以影响小胶质细胞免疫功能,防止病毒感染后中枢神经系统的损伤。犹他大学(University of Utah Health)病理学系副教授June Round说:“我们的研究结果强调了维持肠道菌群多样性的重要性,而且在服用抗生素后,恢复肠道菌群的干预措施是必要的。”

参考资料:

[1] Gut microbes protect against neurologic damage from viral infections

[2] The microbiota protects from viral-induced neurologic damage through microglia-intrinsic TLR signaling

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