Nature子刊：揭示三种与路易体痴呆症相关的肠道细菌

路易体痴呆症（Dementia with Lewy bodies, DLB）是最常见的痴呆症形式之一，目前尚无治愈方法。以前的研究已表明，肠道细菌（生活在人类消化道中的微生物）在另一种称为帕金森病的神经退行性疾病中发挥了作用，但是参与DLB的细菌还没有被确定。如今，在一项新的研究中，来自日本名古屋大学等研究机构的研究人员确定了参与DLB的三种细菌---柯林斯菌（Collinsella）、瘤胃球菌（Ruminococcus）和双歧杆菌（Bifidobacterium）。他们的发现为开发新的诊断和治疗方法提出了新途径。相关研究结果近期发表在npj Parkinson's Disease期刊上，论文标题为“Gut microbiota in dementia with Lewy bodies”。

DLB的发病与α-突触核蛋白（alpha-synuclein）的异常沉积有关，α-突触核蛋白是大脑中的一种在神经元之间的信号传输中起作用的蛋白。这些称为“路易体”的沉积物的存在影响大脑中的化学物，导致思维、推理和记忆的下降。症状包括混乱、记忆丧失、运动障碍和视觉幻觉。

帕金森病也是以运动问题开始的，但一些患者在一年内出现认知能力下降。当这种认知能力下降发生时，这些患者被诊断为DLB。医生发现很难预测哪些帕金森病患者会在一年内出现认知能力下降并成为DLB患者。

在名古屋大学研究生院组学医学副教授Masaaki Hirayama、神经遗传学教授Kinji Ohno和神经遗传学助理教授Hiroshi Nishiwaki的领导下，这些作者分析了DLB、帕金森病和快速眼动行为障碍患者的肠道和粪便胆汁酸中的微生物。他们发现了三种肠道细菌---柯林斯菌、瘤胃球菌和双歧杆菌---与DLB患者有关。这可能提示了一种诊断和治疗这种神经退行性疾病的潜在方法。

这些作者还发现参与帕金森病和DLB的肠道细菌之间有相似之处。在这两种疾病中，降解肠道粘膜的阿克曼菌（Akkermansia）增加了。另一方面，肠道中产生短链脂肪酸（SCFA）的细菌减少了。

Ohno解释说，“在帕金森病、阿尔茨海默病和肌萎缩性侧索硬化症（ALS）中反复报道了产生SCFA的细菌的减少。这表明它是神经退行性疾病的一个共同特征。SCFA很重要，因为它们产生调节性T细胞。这种类型的T细胞在通过抑制神经炎症来调节免疫系统方面发挥着关键作用。”

另一方面，在DLB患者中，这些作者发现Ruminococcus torques增加，柯林斯菌增加，而双歧杆菌减少。这与帕金森病患者不同，它们的水平没有变化。在未来，利用这些新的见解，医生可能能够分析人体消化道中的细菌以区分DLB和帕金森病。

重要的是，双歧杆菌水平的降低也可能提示治疗DLB的潜在方法。双歧杆菌能增加脑源性神经营养因子（BDNF），它是一种支持中枢和外周神经系统神经元生长、发育和维护的关键蛋白。因此，它在DLB中的减少可能与认知能力下降有关。

在对照者和DLB之间发生显著变化的10个属和5个科的细菌。图片来自npj Parkinson's Disease, 2022, doi:10.1038/s41531-022-00428-2。

同样地，瘤胃球菌和柯林斯菌都是携带一种酶的肠道细菌，该酶的作用产物可以调节大脑中一个叫做黑质（substantia nigra）的区域中的炎症。黑质产生多巴胺，这是一种参与调节运动的神经递质，在帕金森病中是缺乏的。与帕金森病相比，DLB患者中这些细菌的水平更高。这可能解释了为什么DLB对运动的影响是延迟的，这是区分DLB与帕金森病的一个关键特征。

Ohno解释说，“我们的发现可以用于诊断和治疗。如果帕金森病患者在运动症状出现后一年内出现痴呆，他们就被诊断为DLB。然而，我们目前无法预测帕金森病患者是否会成为DLB患者。肠道微生物组将有助于识别此类患者。”

Ohno补充说，“在治疗方面，给帕金森病患者提供Ruminococcus torques和柯林斯菌有望延缓黑质中的神经炎症。增加双歧杆菌的治疗性干预措施可能会推迟DLB的发病和进展，并减少认知功能障碍。”

Ohno说，“DLB特有的肠道细菌的存在可能解释了为什么一些患者会发展成帕金森病，而另一些人首先发展成DLB。让DLB和帕金森病之间共有的异常细菌正常化可能会推迟这两种疾病的发展。改善肠道菌群是治疗痴呆症的一个垫脚石。我们的发现可能为发现新的和完全不同的治疗方法铺平道路。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Hiroshi Nishiwaki et al. Gut microbiota in dementia with Lewy bodies. npj Parkinson's Disease, 2022, doi:10.1038/s41531-022-00428-2.