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粪菌移植适应什么病?可以逆转大脑衰老的迹象吗?
来源:富玛特整理    2021-10-11    275 人看过 分享到QQ空间
一项新的动物研究表明,粪菌移植可能会逆转与年龄相关的免疫、行为和认知下降。
 
一项新的动物研究表明,粪菌移植可能会逆转与年龄相关的免疫、行为和认知下降。
在研究人员将年轻的供体小鼠的粪菌移植到老年的受体小鼠体内后,他们发现老年小鼠的肠道微生物群开始与年轻小鼠的肠道微生物群相似。此外,老年小鼠的海马体在物理和化学上变得与年轻小鼠更加相似。
粪菌移植后,老年小鼠在迷宫等任务上也表现得更熟练,并且在随后的尝试中能够更好地记住迷宫布局。

研究结果表明,微生物组可能是促进健康衰老的合适治疗靶点。还表明,“从幼小动物到老年动物的粪便移植具有恢复活力的效果”。


“对人类和其他动物的研究表明,与衰老相关的认知能力下降与肠道微生物群的变化之间存在关系”。
然而,“迄今为止,研究发现了一种关联,但几乎没有提供证据表明肠道微生物群参与调节认知功能,”肠道微生物群是“宿主免疫的关键调节剂,尤其是在衰老过程中”。他们补充说,免疫系统“影响海马相关的认知行为”。因此,免疫系统可能是“肠道微生物群的改变与衰老对大脑的潜在影响之间的重要联系”。
为了研究这些问题,研究人员对年轻(3 至 4 个月)和年长(19 至 20 个月)小鼠进行了多次 FMT,包括以下内容:
从幼稚幼鼠到老年小鼠(老年 yFMT)的粪便微生物群
从幼稚的老年小鼠到老年小鼠(对照)(老年 oFMT)的粪便微生物群
从幼稚幼鼠到其他幼稚幼鼠(幼年 yFMT)的粪便微生物群
结果表明,yFMT调节年龄诱导的外周和海马免疫。
此外,衰老引发肠道相关肠系膜淋巴结中早期激活的 CD8+ T 细胞“大幅增加”,而 yFMT 可逆转这种情况。然而,记忆 CD8+ T 细胞 (CD44) 不受影响。
由于肠道微生物群、神经炎症过程和大脑可塑性之间的关系,研究人员检查了海马小胶质细胞,即大脑的“常驻巨噬细胞”。
海马小胶质细胞调节认知的细胞方面并支持神经可塑性。较高数量的活化小胶质细胞在神经退行性疾病中“突出”。
研究人员发现,老年 oFMT 小鼠的小胶质细胞体细胞大小“显着增大”,这被 yFMT 逆转,并且 yFMT 恢复了与因衰老过程而改变的小胶质细胞感觉体相关的基因。
研究人员写道:“这些数据强调,yFMT能够恢复小胶质细胞激活的明显与年龄相关的变化,这是认知能力下降的标志。”
老年和年轻小鼠的海马代谢也存在显着差异。然而,yFMT将35种在认知和神经可塑性中起关键作用并在衰老过程中发生改变的代谢物恢复到衰老前水平。这些包括多种氨基酸、视黄醇(维生素 A)、GABA 和N-羟乙酰神经氨酸。
他们写道,特别是,研究人员发现 yFMT “重塑微生物组以恢复老化海马代谢组的各个方面,谷氨酰胺是潜在的驱动因素”。
研究人员解释说:“肠道微生物组的改变与行为的变化有广泛的联系,包括海马依赖性认知,这在衰老过程中会下降。”?这是检查yFMT是否可以在认知任务中挽救老年小鼠与衰老相关的海马体相关行为异常的动机。
结果表明,在接受来自年轻供体的粪菌移植的老年小鼠中,在迷宫试验中进入目标象限的学习受损和延迟增加会减弱,“表明yFMT可能会改善长期空间记忆中与衰老相关的损伤”。
“值得注意的是,各组之间的运动活动没有差异”。
此外,yFMT在训练任务和两种环境相互作用中恢复了老年小鼠与年龄相关的记忆障碍:新物体识别和三室社交互动测试。
尽管对老年小鼠的焦虑样行为没有年龄影响,但yFMT在高架十字迷宫的张开臂??上花费的时间“显着增加”,这“可能表明yFMT在老年宿主中具有潜在的缓解焦虑的治疗作用。
“当老年老鼠从年轻老鼠身上移植时,它会给衰老大脑的生物学带来重大变化”。
例如,观察到海马体的显着变化。这个大脑区域在记忆过程和压力反应中起着重要作用。
“还发现大脑中的免疫功能在移植后恢复到早期发育阶段”。
没有参与这项研究的福斯特说,微生物组“教育和调节免疫系统”这一点已是众所周知。然而,“证明对老年小鼠免疫系统的有益作用是新颖的,”她补充道。
Foster 指出,尽管结果令人鼓舞,但“需要在临床人群中考虑”。
在评论Medscape Medical News 时,加州大学洛杉矶分校 G. Oppenheimer 压力和弹性神经生物学中心和加州大学洛杉矶分校脑肠道微生物中心的杰出医学研究教授 Emeran Mayer 医学博士称这是一项“非常全面和勤奋的研究,由其中一位世界上脑 - 肠道微生物组相互作用的领导小组,解决一个具有潜在巨大转化相关性的重要主题。”
然而,“在得出结论认为这些发现可能适用于患有阿尔茨海默病和早期认知能力下降的患者之前,重要的是要记住,有许多出色的临床前科学出版物证明了改变情绪、社交和认知能力的能力通过将粪便材料移植到无菌小鼠中来改善行为特征,其中大多数不能转化为人类群体,”没有参与当前研究的 Mayer 说。
“最重要的是,我们已经知道饮食干预,主要是植物性饮食,影响肠道微生物群的组成和功能,会对人类的认知能力下降产生深远的影响,”他说。
Mayer 指出,先前还表明“这种饮食诱导益处的一个重要组成部分与抗炎短链脂肪酸的增加有关。”
在随附的社论中,卡罗林斯卡研究所神经科学系副教授兼小组组长 Rochellys Diaz Heijtz 博士及其同事称这些结果“令人鼓舞”为“治疗与衰老相关的认知能力下降和焦虑症,这可能会迅速进入临床测试。”
Dinan 报告说,尽管粪便微生物群“可能提供一个机会来预防或改善随着衰老而出现的认知能力下降”,但他的团队计划“研究细菌群落以实现类似的目标”。
他说,这种方法“不仅更安全,而且对大多数患者来说也是一种可接受的治疗形式”。
该研究得到了爱尔兰科学基金会的研究资助。
 
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