一项引人入胜的新研究进一步阐明了我们肠道中的数万亿微生物如何影响我们的大脑健康。动物研究发现，在没有肠道细菌的情况下饲养时，被设计用于患阿尔茨海默氏症的小鼠出现的神经退行性变迹象明显较少，这表明微生物组可能在神经退行性疾病的发展中起着至关重要的作用。

2017年发表的一项具有里程碑意义的研究报告称，小鼠肠道细菌与与阿尔茨海默病相关的有毒蛋白质的积累之间存在一种奇怪的关系。该研究发现，经过基因工程改造可形成淀粉样蛋白斑块的小鼠在不携带肠道细菌的情况下，大脑中的淀粉样蛋白聚集较少。

这项新研究是在该研究之后进行的，调查了微生物组与tau积累之间的关系，tau积累是阿尔茨海默病的另一个主要致病体征。该研究还研究了在有和没有肠道微生物组的小鼠之间可以检测到神经退行性变的实际差异。

第一项测试着眼于从出生开始就在完全无菌环境中饲养的小鼠。这些被称为无菌小鼠的动物在生长过程中不会产生任何类型的肠道微生物组。与在正常条件下饲养的动物相比，这些无菌小鼠在40周大时被发现具有显着更少的神经变性，当这些无菌小鼠被设计为表达大量tau蛋白时。

下一个测试着眼于正常饲养的小鼠，给予大剂量抗生素以在两周大时消除它们的微生物组。事情开始变得有点复杂，动物之间基于性别的差异变得明显。

当雄性小鼠在两周大时接受抗生素治疗时，它们在40周大时出现的脑损伤比预期的要少。然而，雌性小鼠并没有表现出类似的保护作用，抗生素在40周时并未降低脑损伤水平。

“我们已经从脑肿瘤、正常大脑发育和相关主题的研究中知道，男性和女性大脑中的免疫细胞对刺激的反应非常不同，”该研究的资深作者大卫霍尔茨曼说。“因此，当我们操纵微生物组时，我们发现反应存在性别差异，这并不奇怪，尽管很难说这对患有阿尔茨海默病和相关疾病的男性和女性究竟意味着什么。”

根据先前研究的线索，研究人员还研究了几种特定肠道细菌代谢物对神经变性的影响。主要关注点是短链脂肪酸(SCFA)，例如乙酸盐、丁酸盐和丙酸盐。

当这些代谢物被添加到无菌小鼠的饮用水中时，这些动物随后出现了显着水平的神经变性。但下一个谜团是，当关键的脑免疫细胞不携带对这些特定代谢物作出反应的受体时，这些SCFAs如何引发神经炎症。

在这里，研究人员假设可能会发生一种事件的连锁反应，外周循环免疫细胞被SCFA激活，然后随后在大脑中激发免疫活动。而这种机制可能是肠道细菌如何在引发神经变性中发挥作用。

当然，这些发现还需要数年时间才能让我们具体了解如何在治疗上操纵微生物组来治疗神经退行性疾病。简单地降低产生这些SCFA的肠道细菌的水平是不可行的，因为这些代谢物对其他健康的生理功能至关重要。事实上，最近的一项高血压研究发现，旨在增加肠道中SCFA产量的工程纤维补充剂可以有效降低人的血压。

Holtzman仍然相信，可能有办法操纵微生物组并减缓甚至预防神经退行性变。但是，在您找到经过验证的阿尔茨海默氏症益生菌疗法之前，我们当然还有很多东西需要学习。

“我想知道的是，如果你让老鼠在基因上注定会患上神经退行性疾病，并在动物开始出现损伤迹象之前操纵微生物组，你能减缓或预防神经退行性疾病吗?”霍尔兹曼推测道。“这相当于对一个认知能力仍正常但处于发展障碍边缘的中年人开始治疗。如果我们能够在神经变性首次变得明显之前开始对这些类型的基因致敏成年动物模型进行治疗，并证明它有效，那可能就是我们可以在人身上进行测试的那种东西。”