【微生物群】腸道細菌與自閉症有關,益生菌藥物或可治自閉症。

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新的研究顯示,腸道細菌( gut bacteria)會影響並促成小鼠的自閉症行為(autism-like behaviors),改變它們的代謝特徵和大腦中的基因表達。這項研究指出,細菌代謝物(bacterial metabolites )或益生菌藥物(probiotic drug)或可醫治自閉症譜系障礙(Autism spectrum disorder )(ASD) 的症狀。

自閉症譜系障礙可導致社交溝通困難和重複行為。許多因素,包括遺傳和環境影響都會影響症狀,並且沒有經批准的治療方法。現在,加州理工學院的研究人員使用小鼠模型,發現腸道細菌直接導致小鼠有自閉症行為。

這項工作主要在laboratory of Sarkis Mazmanian, Luis B. and Nelly Soux Professor of Microbiology和遺傳醫學研究所(Heritage Medical Research Institute (HMRI)(HMRI)研究員教授的實驗室完成。

在5月30日的Cell雜誌上發表一篇描述這項研究的論文。

微生物學家Mazmanian博士說:「近年來,許多研究揭示了ASD患者和神經典型受試者(neurotypical subjects)之間腸道微生物組( gut microbiome )細菌組成的差異。 然而,雖然以前的研究確定了潛在的重要關聯,但它無法解決觀察到的微生物組變化可致ASD或引致其症。」

Mazmanian實驗室的高級博士後學者Gil Sharon強調:「我們的研究發現,腸道微生物群足以促進小鼠的自閉症行為。然而,這些發現並不代表腸道微生物會引起自閉症。 我們需要進一步的研究去了解腸道細菌對人類的影響。」

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居住在人體腸道中的微生物群落被稱為微生物群(microbiota),它們的集體基因(genomes)組被稱為微生物群(microbiome)。這些生物與人類共生,細菌為了生活在溫暖和營養豐富的環境,它們會幫助我們消化食物,影響新陳代謝,並教育我們的免疫系統。

為了研究微生物群在小鼠自閉症行為中的作用,研究小組使用了在沒有微生物(microorganisms)的情況下生長的「無菌」(germ-free)小鼠來進行實驗。來自患有孤獨症的兒童的腸道微生物,通過糞便移植轉移到這些小鼠中,並且將來自沒有自閉症的人的樣本移植到其他小鼠組中。

具有來自ASD患者微生物群的小鼠表現出自閉症樣行為,而攜帶來自正常發育個體的微生物群的小鼠則未有顯示自閉症症狀。具體來說,他們花在社交上與互動的時間其他老鼠較少,發聲較少,並表現出重複的行為。這些症狀類似於ASD患者的行為特徵。

除了行為差異之外,用人ASD微生物群定植的小鼠也顯示其腦中基因表達改變以及存在代謝物(metabolites)類型的差異,代謝物是消化和微生物代謝後的副產物再產生出來的分子。在這些小鼠中發現有兩種代謝物的量特別低:5-氨基戊酸( 5-aminovaleric acid )(5AV)和牛磺酸(taurine)。有時 ASD的特徵包括腦中激發和抑制比例不平衡,因此研究人員對較低量的5AV和牛磺酸感興趣,因為它們都會影響某些稱為GABA受體的抑制性神經受體(inhibitory neural receptors)。

然後團隊轉向提供不同自閉症模型的老鼠。這種稱為BTBR小鼠的小鼠自然表現出類似孤獨症的行為。研究人員想看看用5AV或牛磺酸治療這些小鼠,是否會減少這些行為症狀。值得注意的是,治療過的小鼠確實顯示出較少的自閉症行為。此外,腦檢查顯示5AV尤其降低了神經興奮性(neural excitability)。

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Mazmanian博士指出:「人類中有很多因素使自閉症在比在老鼠身上更加複雜。在老鼠中,我們可以對疾病的症狀進行建模,但不能重現它。然而,這項研究為腸道微生物群在與ASD相關的神經變化中產生的作用提供了重要的線索。它表明ASD症狀可能有一天會被細菌代謝物或益生菌藥物治療。此外,它開啟了ASD的可能性,又或是其他經典的神經系統疾病,可以通過針對腸道,而不是大腦的療法來治療,這種方法看似更容易處理。」

Source: Cell

Text by Medical Inspire

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