來自美國西北大學等機構的科學家們通過研究揭示了一種來自腸道的化合物—丙酸或會對緩解阿爾茲海默病的癥狀具有潛在的治療效果。

在探索阿爾茲海默病（AD，Alzheimer's disease）治療的漫長征途中，科學家們一直在尋找能緩解這一神經退行性疾病癥狀的新方法。日前，一篇發表在國際雜志Journal of Clinical Investigation上題為“The gut microbiome controls reactive astrocytosis during Aβ amyloidosis via propionate-mediated regulation of IL-17”的研究報告中，來自美國西北大學等機構的科學家們通過研究揭示了一種來自腸道的化合物——丙酸或會對緩解阿爾茲海默病的癥狀具有潛在的治療效果。

研究背景

阿爾茲海默病是癡呆癥中最常見的形式，目前影響著超過600萬美國人，隨著人口老齡化，這一數字預計還將大幅上升。近年來，越來越多的證據表明，腸道微生物組（GMB）可能在阿爾茲海默病的發病機制和進展中起著重要作用。然而，腸道微生物組如何影響大腦中的炎癥反應和淀粉樣斑塊的積累，其具體機制尚不清楚。

研究方法與實驗流程

在這項開創性的研究中，科學家們首先對接受抗生素治療的小鼠進行了代謝組學分析，結果發現，只有雄性小鼠的血漿中丙酸水平顯著增加。丙酸是一種由腸道中某些細菌產生的短鏈脂肪酸。

為了進一步驗證丙酸的作用，研究人員向阿爾茲海默病模型小鼠的飲用水中添加丙酸，發現這能減少小鼠機體中反應性星形膠質細胞和淀粉樣斑塊的水平。這表明，丙酸或能通過調節腸道微生物組來影響大腦中的炎癥反應和淀粉樣斑塊的積累。

接著，研究人員通過流式細胞術實驗發現，抗生素和丙酸處理的小鼠外周RAR相關孤兒受體γ（Rorγt）+ CD4+（Th17）細胞和IL-17分泌減少。此外，使用IL-17單克隆抗體耗盡IL-17后，丙酸能以IL-17依賴的方式減少反應性星形膠質細胞和淀粉樣斑塊。這些發現表明，丙酸可能通過降低外周Th17細胞和IL-17的釋放來調節反應性星形膠質細胞和淀粉樣斑塊的積累。

最后，研究人員還利用單核RNA測序（snRNAseq）和翻譯核糖體親和純化（TRAPseq）技術，分析了丙酸和抗生素處理對星形膠質細胞轉錄狀態的影響。結果顯示，處理組的小鼠星形膠質細胞表現出神經炎癥信號的減少和神經營養支持途徑的增加。這表明丙酸可能通過調節星形膠質細胞的轉錄程序，促進其從促炎狀態向神經營養狀態轉變，從而對阿爾茲海默病產生積極影響。

盡管這項研究取得了令人鼓舞的成果，但仍有許多問題需要進一步探索。例如，研究人員計劃進一步研究女性性激素如何影響腸道微生物組及對抗生素治療的反應；他們還將深入研究IL-17在阿爾茲海默病進展中的作用。此外，研究團隊還計劃探索丙酸對晚期阿爾茲海默病模型的影響，以及在不同年齡段和性別的小鼠模型中的效果。

小結

本研究揭示了腸道微生物組與阿爾茲海默病之間的潛在聯系，并為開發新的治療策略提供了科學依據。研究者指出，通過飲食、益生菌或藥物來增加丙酸水平或有助于減緩阿爾茲海默病的進展，這一發現為阿爾茲海默病的預防和治療帶來了新的希望。

總的來說，這項研究為理解腸道微生物組對大腦健康的復雜影響提供了新的視角，并為開發基于腸道微生物組的阿爾茲海默病治療策略奠定了基礎。未來的研究將有助于更好地理解丙酸的作用機制，并為將來的臨床應用提供科學依據。（生物谷Bioon.com）

參考文獻：

Sidhanth Chandra,Jelena Popovic,Naveen K. Singhal, et al.The gut microbiome controls reactive astrocytosis during Aβ amyloidosis via propionate-mediated regulation of IL-17, Journal of Clinical Investigation (2025). DOI:10.1172/JCI180826.