Cell子刊:益生菌放大招—延缓帕金森发展

2020
01/19

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帕金森氏病(Parkinson氏病)是伴有运动障碍的神经退行性疾病,肠道中产生的α-突触核蛋白(αSyn)聚集物在帕金森疾病的发病过程中扮演着关键角色。

有研究指出,靶向清除肠道中的α-突触核蛋白有望延缓帕金森病的进展,但这一研究一直桎梏于困境,目前仍无有效的靶向药物。

近日,来自爱丁堡大学和邓迪大学的研究人员发现了一种叫做枯草芽孢杆菌的益生菌,其有效对抗αSyn的积累,甚至能够清除部分累积的αSyn,进而延缓帕金森的发展。相关文章已在线发表在著名期刊《Cell Reports》杂志上。

 

肠道菌群与帕金森之间的密切相关,α-突触核蛋白的聚集被认为在疾病发病过程中的关键角色,其出现在肠道神经系统中(ENS,enteric nervous system),而且会沿着末梢神经向上直达中枢神经系统,并最终引发炎症和部分大脑组织的破坏。靶向作用肠道神经系统中α-突触核蛋白聚集物的形成或有望减缓帕金森疾病的进展。

秀丽隐杆线虫是神经退化疾病中最常用的动物实验模型。已有研究表明,它们在肌肉或多巴胺能神经元中表达α-突触核蛋白,研究人员随即选取了秀丽隐杆线虫为实验模型,分别喂以不同的肠道细菌,以进一步观察不同肠道细菌对α-突触核蛋白的影响。

实验中,一种名为枯草芽孢杆菌Pxn21的益生菌展现出了异常的能力。研究人员发现,这类细菌对α-突触核蛋白的积累有明显的保护作用,不仅如此,还能清除已经累积的α-突触核蛋白团块,显著改善了实验动物的运动症状。且这种保护作用见于年轻和年老的动物,部分原因是由于由DAF-16介导的多株枯草芽孢杆菌菌株通过孢子和孢子触发保护作用,部分原因是生物膜形成于秀丽隐杆线虫的肠道进而影响细菌的释放。

进一步探索发现,枯草芽孢杆菌影响细菌的释放功能是通过鞘脂代谢途径的改变来介导的,特别是酶的调节:LAGR-1 / CERS1(神经酰胺合酶),ASM-3 / SMPD1(酸鞘磷脂酶)和SPTL-3 / SPTLC2(丝氨酸棕榈酰转移酶),从而防止有毒α-突触核蛋白团块的形成。

枯草芽孢杆菌PXN21抑制和逆转线虫模型中的a-Syn聚集

该研究为肠道菌群与帕金森之间的关系提供了新见解,有望成为帕金森的新治疗方法。接下来,研究人员计划在小鼠实验中进行进一步的验证,还需要更多时间和实验对这些结论进行更为深入的了解,才能让这些成果真正惠及患者。

参考文献

Marı´a Eugenia Goya, Feng Xue Probiotic Bacillus subtilis Protects against a-Synuclein Aggregation in C. elegans

 

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