速覽 | 腸道微生物保護神經免受病毒感染傷害
2019/07/22
研究結果表明,擁有健康多樣的微生物群對迅速清除神經系統中的病毒、預防癱瘓和與多發性硬化症等疾病相關的其他風險至關重要。


多發性硬化(MS)是一種對神經細胞造成漸進性損害的疾病,病竈中常有髓鞘脫失、炎症和膠質反應,在過去幾十年裡發病率不斷上升。而大腦或脊髓中的病毒感染被認為是這種疾病的誘因。一些科學家認為,我們飲食方式的改變、衛生設施的改善或抗生素使用的增加導緻生活在人體内部有益細菌的有害變化,潛在地增加MS和其他相關疾病的風險。

美國鹽湖城猶他州大學健康及病理學系研究團隊通過對肝炎小鼠模型腸道菌群對照實驗,證明腸道微生物可以通過打開中樞神經系統細胞中的特定途徑來保護感染小鼠免于癱瘓。相關研究發表在《eLife》雜志上。


DOI: 10.7554/eLife.47117

小鼠肝炎病毒是一種感染小鼠神經系統細胞并導緻MS症狀的病毒。研究人員利用肝炎病毒感染兩組小鼠:一組小鼠擁有正常腸道微生物,另一組為無菌或用抗生素破壞腸道微生物群小鼠。

研究發現,無菌或抗生素處理小鼠的免疫反應較弱,無法消滅病毒,并出現了更嚴重的癱瘓症狀。而腸道細菌正常的小鼠則能更好地抵禦病毒。

接下來研究人員發現,從無菌或抗生素處理過的小鼠腦中提取的小膠質細胞不能刺激病毒特異性免疫,并且小膠質細胞缺失會導緻嚴重脫髓鞘。已有研究表明,小膠質細胞表達TLR,但TLR受體家族主要被認為僅在感染期間起作用(參與免疫系統對微生物的識别)。于是在該實驗中嘗試給病毒感染的無菌小鼠口服TLR配體,結果發現其神經損傷得到遏制。

進一步研究發現小膠質細胞的穩态激活依賴于TLR4的内在信号。因為當隻有小膠質細胞中的TLR4受到破壞 (而非中樞神經系統其它部分中的TLR4受到破壞),會導緻病毒感染引起的臨床症狀增加。


June Round 圖片來源:Utah Health大學

這項研究表明,腸道微生物群可以影響小膠質細胞免疫功能,防止病毒感染後中樞神經系統的損傷。猶他大學(University of Utah Health)病理學系副教授June Round說:“我們的研究結果強調了維持腸道菌群多樣性的重要性,而且在服用抗生素後,恢複腸道菌群的幹預措施是必要的。”

參考資料:

[1] Gut microbes protect against neurologic damage from viral infections

[2] The microbiota protects from viral-induced neurologic damage through microglia-intrinsic TLR signaling

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