阿爾茨海默的腸道菌群特征和學習記憶損傷變化

瀏覽次數(shù)：1487　發(fā)布日期：2023-10-11　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責任自負

阿爾茨海默病（AD）是一種進行性發(fā)展的神經(jīng)退行性疾病，也是老年癡呆癥的最常見形式。阿爾茨海默病的臨床表現(xiàn)包括進行性認知功能、注意力、定向力和邏輯功能障礙。近年來的研究表明，與健康同齡人群相比，阿爾茨海默病患者具有特殊的腸道菌群特征。在動物上的研究也顯示AD老鼠的腸道菌群變化增加了腦中的炎癥反應(yīng)，并認為這種由于腸道菌群變化導致的神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)是導致認知功能損傷的重要原因之一。最近的臨床觀察發(fā)現(xiàn)，與AD患者長期生存在一起的健康配偶會增加患有老年癡呆的風險，但這種現(xiàn)象具體發(fā)生機制還不清楚。基于以上研究背景，本研究旨在確定與AD老鼠共生存的健康老鼠是否出現(xiàn)AD樣的腸道菌群轉(zhuǎn)換，以及這種共生存是否最終導致健康老鼠的認知功能損傷。

近日，美國弗吉尼亞大學左志義教授課題組在CNS Neuroscience & Therapeutics （CNSNT）雜志上發(fā)表題為 “Co-housing with Alzheimer's disease mice induces changes in gut microbiota and impairment of learning and memory in control mice” 的研究報道，報道顯示與AD老鼠長期共生存后的健康老鼠出現(xiàn)與AD老鼠相似的腸道菌群的轉(zhuǎn)換和腸道滲透特性的變化，以及學習記憶功能的損害。美國弗吉尼亞大學麻醉學系左志義教授為論文的通訊作者，美國弗吉尼亞左志義教授課題組李軍博士和單偉然博士為論文的共同作者。

首先，作者隨機將6個月齡的雌性3xTg-AD [B6;129-Tg (APPSwe, tauP301L) 1Lfa Psen1 ^tm1Mpm/Mmjax, Jackson Laboratory] 老鼠與同齡同性別健康老鼠 (B6129SF2/J, Jackson Laboratory) 分成對照組，AD組和對照與AD老鼠共籠飼養(yǎng)組。其中對照組中只包含單獨飼養(yǎng)的健康老鼠（每籠5只老鼠），AD組只含有單獨飼養(yǎng)的AD老鼠（每籠5只老鼠）, 共籠培養(yǎng)組包含2只或3只AD老鼠與2只或3只健康老鼠共籠飼養(yǎng)（每籠5只老鼠）。在飼養(yǎng)8個月后，每組老鼠進行Barnes Maze 和Fear conditioning行為學測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組老鼠相比，與AD老鼠共養(yǎng)后的對照組老鼠學習和記憶能力的降低，表現(xiàn)出與AD老鼠相似的行為學特征（圖1）。

圖1. 與AD同籠飼養(yǎng)的對照老鼠出現(xiàn)學習和記憶功能障礙

其次，菌群的β多樣性研究發(fā)現(xiàn)，與AD鼠共養(yǎng)后的對照組老鼠具有與AD老鼠相似的菌屬結(jié)構(gòu)。例如，與對照組老鼠相比，與AD鼠共養(yǎng)后的對照組老鼠具有相對豐度更高的菌屬g_anaeroplasma和g_clostridiales_fam-ily_XIV._incertae_sedis_unclassified，這一點與AD鼠相似（圖2）。

圖2. 菌群組成分析

另外，利用FITC-dextran對腸道通透性進行研究發(fā)現(xiàn)，與對照組老鼠相比，與AD鼠共養(yǎng)后的對照組老鼠血液中檢測出更高濃度的FITC-dextran（圖3）。

圖3. 腸道通透性檢測

長期與AD小鼠一起生活會損害對照小鼠的學習和記憶。這種共同飼養(yǎng)還將它們的腸道微生物群改變?yōu)轭愃?nbsp;AD 小鼠的模式，并增加了對照小鼠的腸道通透性，這些病理變化被認為有助于人類和動物的 AD 表現(xiàn)。然而，還需要進一步的研究來確定這些在小鼠身上的發(fā)現(xiàn)是否適用于人類。這些研究可以解釋為什么配偶照顧者在以后的生活中患癡呆癥的可能性很高。然后可以制定可能的干預措施。