伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(University of Illinois Chicago)的研究人員正在研究胃腸道變化是否可能是葛雷克氏癥(Lou Gehrig’s disease)的早期預(yù)警信號(hào)。他們?cè)趧?dòng)物模型上的研究也顯示出一種有希望減緩疾病進(jìn)展的治療方法。
肌萎縮側(cè)索硬化癥是一種神經(jīng)肌肉疾病，它會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的逐漸死亡，從而導(dǎo)致肌肉無力和萎縮。2014年的冰桶挑戰(zhàn)引起了人們對(duì)這種致命疾病的關(guān)注，幫助籌集了研究資金，也激發(fā)了Yang Sun對(duì)ALS及其與胃腸道癥狀的潛在聯(lián)系的研究興趣。Yang Sun還說，她聽說一些美國退伍軍人在海外服役時(shí)受到GI問題的困擾，后來被診斷出ALS。幾項(xiàng)研究表明，退伍軍人患肌萎縮性側(cè)索硬化癥的風(fēng)險(xiǎn)較高。對(duì)于為什么在軍隊(duì)服役的人患肌萎縮性側(cè)索硬化癥的風(fēng)險(xiǎn)更高，目前還沒有答案。
“漸凍人”患者及其家屬曾寫信給Sun，表示他們?cè)诒淮_診為“漸凍人”之前就已經(jīng)注意到了胃腸道癥狀。
在回顧了1967年發(fā)表的研究成果后，Sun和她的團(tuán)隊(duì)為發(fā)表在《細(xì)胞和感染微生物學(xué)前沿》雜志上的綜述論文《肌萎縮側(cè)索硬化癥的腸道感覺：小鼠和人類的微生物群》找到了ALS患者胃腸道癥狀的集體證據(jù)。然而，沒有關(guān)于ALS診斷前胃腸道癥狀的研究。Sun說，由于沒有明確的ALS早期診斷指南，癥狀往往與其他健康問題混淆。
在發(fā)表在《腸道微生物》雜志上的研究報(bào)告《肌萎縮側(cè)索硬化癥中的腸道神經(jīng)肌肉系統(tǒng)異常和失調(diào)》中，Sun實(shí)驗(yàn)室的研究人員研究了腸道神經(jīng)元系統(tǒng)的影響和機(jī)制，腸道神經(jīng)元系統(tǒng)是一個(gè)由神經(jīng)元組成的網(wǎng)狀系統(tǒng)，控制著胃腸道的功能，以及ALS小鼠的微生物群，它攜帶了突變的超氧化物歧化酶1（SOD1）基因，這是一種人們熟悉的引發(fā)ALS的人類基因。
“我們關(guān)注微生物群的原因是，它是我們身體一個(gè)看不見的窗口，這個(gè)部分可以做很多事情，不僅是局部的——它也可以做一些超出局部的事情，這意味著它可以影響其他器官，”Sun說。
由于研究胃腸道癥狀和微生物群對(duì)患者的預(yù)診斷存在挑戰(zhàn)，而研究ALS患者疾病進(jìn)展的機(jī)會(huì)有限，研究人員使用了ALS動(dòng)物模型。
用丁酸鹽或抗生素治療肌萎縮側(cè)索硬化癥小鼠，觀察其微生物群和神經(jīng)肌肉功能。
“我們用丁酸鈉來處理它們，因?yàn)橛行┘?xì)菌產(chǎn)品是有益的，可以抑制很多病原體，在腸道和微生物群落中起到保護(hù)作用，”Sun說。
研究人員檢查了ALS發(fā)病前小鼠的腸道流動(dòng)性、微生物群和ENS蛋白標(biāo)記物。他們發(fā)現(xiàn)，在肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)發(fā)作之前，小鼠的微生物群發(fā)生了顯著變化，腸道流動(dòng)性下降，體力下降。根據(jù)這項(xiàng)研究，對(duì)于服用丁酸鹽的小鼠來說，這些下降需要更長的時(shí)間才能出現(xiàn)。經(jīng)過治療的小鼠腸道神經(jīng)肌肉功能增強(qiáng)，并顯示出與自身免疫相關(guān)的細(xì)菌群落發(fā)生了改變——這種改變表明了微生物群和腸道流動(dòng)性之間的聯(lián)系。腸內(nèi)神經(jīng)元也參與肌萎縮性側(cè)索硬化癥的發(fā)展。這些變化發(fā)生在肌肉無力被診斷之前。
研究稱，這些發(fā)現(xiàn)為肌萎縮側(cè)索硬化癥患者腸道神經(jīng)肌肉功能和微生物群的基本原理提供了見解。
“如果你能夠使用這種方法來控制微生物群，你就能夠減緩疾病的發(fā)展。我們并不是說我們可以完全治愈這種疾病，但我們可以使目前的動(dòng)物模型活得更長，這意味著至少可以延長患者的壽命和生活方式。接受治療的小鼠平均多活了38天，如果你把這種壽命提高到人類的壽命，與目前可用的治療ALS的藥物相比，它的壽命將延長數(shù)年。”
Sun教授說，他們?cè)谖⑸锶汉湍c道功能障礙方面的開創(chuàng)性研究正在ALS群體中引起注意。目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，以研究ALS患者的微生物群。
“A Gut Feeling in Amyotrophic Lateral Sclerosis: Microbiome of Mice and Men” by Sarah Martin, Carolina Battistini and Jun Sun, 11 March 2022, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.
DOI: 10.3389/fcimb.2022.839526
“Aberrant enteric neuromuscular system and dysbiosis in amyotrophic lateral sclerosis” by Yongguo Zhang, Destiny Ogbu, Shari Garrett, Yinglin Xia and Jun Sun, 23 November 2021, Gut Microbes.
DOI: 10.1080/19490976.2021.1996848
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