對(duì)小鼠和人類的研究表明，腸道中的細(xì)菌會(huì)影響腦血管的結(jié)構(gòu)，并可能導(dǎo)致畸形，從而導(dǎo)致中風(fēng)或癲癇。發(fā)表在《自然》雜志上的這項(xiàng)研究為腸道微生物和神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的聯(lián)系增加了一張新的圖片。這項(xiàng)研究是由國家神經(jīng)病變和中風(fēng)研究所資助的，該研究所是國家健康研究所的一部分。
腦海綿狀血管畸形是一種擴(kuò)張的薄壁血管簇。當(dāng)血液泄漏到周圍的腦組織時(shí)，會(huì)導(dǎo)致癲癇發(fā)作或中風(fēng)。賓夕法尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家研究了基因工程小鼠的CCM機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了與腸道細(xì)菌的意外聯(lián)系。當(dāng)細(xì)菌被消滅后，病變的數(shù)量大大減少。
NINDS項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Jim I. Koenig博士說：“這項(xiàng)研究令人興奮，因?yàn)樗砻魃眢w的變化可以影響基因突變引起的疾病的進(jìn)展。
研究人員正在研究一種成熟的小鼠模型，注射藥物誘導(dǎo)基因缺失后形成大量CCM。然而，當(dāng)動(dòng)物轉(zhuǎn)移到新的設(shè)施時(shí)，病變形成的頻率降低到幾乎為零。
“這完全是個(gè)謎。突然間，我們通常可靠的小鼠模型不再形成我們預(yù)期的損傷，”賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)教授、該研究的資深作者馬克l卡恩博士說?！坝腥さ氖?，這種病變形成的可也發(fā)生在人類身上，具有相同基因突變的患者通常會(huì)有明顯不同的疾病過程?！?
在調(diào)查這種突然突變的原因時(shí)，卡恩實(shí)驗(yàn)室的研究生鄧光榮注意到，少數(shù)繼續(xù)發(fā)生病變的小鼠腹部出現(xiàn)了細(xì)菌膿腫——可能是由于腹部藥物引起的感染注射所致。膿腫含有革蘭氏陰性菌。當(dāng)在CCM模型動(dòng)物中有意誘導(dǎo)類似的細(xì)菌感染時(shí)，其中大約一半具有顯著的CCM。
“患有CCM的小鼠脾臟也有膿腫，這意味著細(xì)菌已經(jīng)從最初的膿腫進(jìn)入血液，”唐說。“這表明某些類型的細(xì)菌通過血液傳播與大腦中這些血管疾病的形成有關(guān)?！?
然而，問題是血液中的細(xì)菌如何影響大腦中血管的行為。革蘭氏陰性菌產(chǎn)生一種叫做脂多糖(LPS)的分子，它是先天免疫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的有效激活劑。當(dāng)小鼠單獨(dú)注射脂多糖時(shí)，它們會(huì)形成許多大的CCM，類似于細(xì)菌感染產(chǎn)生的CCM。相反，當(dāng)脂多糖受體TLR4基因從這些小鼠中移除時(shí)，它們不再形成CCM病變。研究人員還發(fā)現(xiàn)，在人類中，導(dǎo)致TLR4表達(dá)增加的基因突變與CCM形成的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。
卡恩說：“我們知道，LPS信號(hào)可以通過體內(nèi)的革蘭氏陰性菌驅(qū)動(dòng)病變的形成?！拔覀兊南乱粋€(gè)問題是，能否通過改變體內(nèi)的細(xì)菌來預(yù)防病變?！?
研究人員從兩個(gè)方面探索了人類細(xì)菌(微生物群)的變化。首先，新生的CCM小鼠在正常的房屋或無菌條件下飼養(yǎng)。其次，這些小鼠接受抗生素治療，以“重置”它們的微生物群。在無菌條件下和抗生素治療后，病變數(shù)量明顯減少，表明腸道菌群的數(shù)量和質(zhì)量會(huì)影響CCM的形成。最后，專門阻斷TLR4的藥物也能顯著減少病變的形成。該藥物已經(jīng)在膿毒癥治療的臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了測(cè)試，這些結(jié)果表明該藥物在治療CCM方面具有治療潛力，盡管仍有大量的研究工作要做。
“這些結(jié)果特別令人興奮，因?yàn)樗鼈儽砻魑覀兛梢栽谛∈笊砩汐@得結(jié)果，并可能將其應(yīng)用于人類患者群體，”柯尼希說?！坝糜谧钄郥LR4的藥物已經(jīng)在患者身上進(jìn)行了其他疾病的測(cè)試，并可能在治療CCM方面顯示出治療潛力，盡管仍有大量研究有待完成。”
卡恩和他的同事計(jì)劃繼續(xù)研究微生物組和CCM形成之間的關(guān)系，特別是與人類疾病相關(guān)的問題。雖然已經(jīng)在人類中發(fā)現(xiàn)了能夠?qū)е翪CM形成的特定基因突變，但具有相同突變的患者的規(guī)模和數(shù)量差異很大。該小組的下一個(gè)目標(biāo)是檢驗(yàn)患者微生物群的差異可以解釋病變數(shù)量的可的假設(shè)。
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