阿尔茨海默病是一种发生在中年或老年期的渐进性精神衰退疾病,专家们称其为一种复杂的医学状况。它并非由单一因素引起,如因咖啡因引起的头痛或因受伤导致的骨折。复杂疾病涉及多个基因和环境因素。换句话说,它非常复杂,这长期以来阻碍了我们对该疾病的理解。
更复杂的是,阿尔茨海默病影响着超过500万美国人,其中三分之二是女性,据妇女阿尔茨海默病运动(Women’s Alzheimer’s Movement,简称WAM)统计。尽管阿尔茨海默病对女性的影响不成比例早已为人所知,但科学家和医生直到最近才开始了解其原因。解答这个问题可能会改变预防和治疗的行动方向。
但对于一种有众多风险因素的疾病(包括基因、激素、饮食、压力和环境因素),我们应该重点关注什么?对于一些领先的阿尔茨海默病研究人员来说,他们选择关注的是肠道。
阿尔茨海默病与肠道的联系
阿尔茨海默病是大脑的退化,因此为什么肠道会成为关注焦点可能有些令人困惑。正如如今健康领域的许多事情一样,这一切都归结于微生物组。
“微生物组是生活在肠道中的所有细菌、真菌和病毒,”布里格姆和妇女医院及哈佛医学院安·罗姆尼神经疾病中心的讲师Laura Cox博士解释道。(她于2020年获得了WAM的资助以支持她的研究。)拥有大量特定的“有益”细菌和真菌菌株非常重要。这些有益菌与多种健康益处有关,包括良好的脑部健康,而有害细菌则与(以及其他健康问题)脑部健康的恶化有关。
原因如下:“随着年龄的增长,一切都会逐渐衰退。这是正常且自然的,我们试图对抗这一过程,”Cox博士说。这就是所谓的“炎症老化”,即由于年龄增长而引发的炎症。肠道屏障(位于肠道内部,防止有害物质被身体吸收)和血脑屏障(围绕中枢神经系统的保护性血管)也包括在这种逐渐的系统性衰退中。
这有两个问题。首先,这些屏障变得不那么能够阻止有害微生物、病原体和其他物质在体内循环。其次,由于炎症老化损害了免疫系统,身体无法有效地杀死从肠道逃逸的有害细菌和病原体。“因此,你可能会有更多的微生物产物从肠道进入大脑,”Cox博士说。这两个因素都会导致更多的身体炎症——专家认为,大脑中的炎症为阿尔茨海默病奠定了基础。鉴于大部分免疫功能发生在肠道中,而且你的微生物组支持这种免疫功能以及肠道屏障的完整性,研究人员对大脑和肠道之间的关系感兴趣也就不足为奇了。
微生物组与性别差异在阿尔茨海默病治疗中的作用
Hemraj Dodiya博士在过去三年里一直在芝加哥大学研究与阿尔茨海默病相关的微生物组-大脑连接在男女之间的差异。他说,男女的性激素和生理状况会影响肠道中的细菌。Dodiya博士和他的团队正在努力解答的主要问题是:哪些肠道细菌菌株与淀粉样蛋白沉积有关,这些沉积物是大脑中的斑块堆积,增加患阿尔茨海默病的风险;哪些菌株有助于减少这些沉积物。
一项研究表明,五种不同抗生素的混合物可以减少雄性小鼠的淀粉样蛋白沉积,但对雌性小鼠无效。“我们可以将其归因于雄性小鼠肠道中有保护性细菌,而雌性小鼠可能有促炎型细菌,”Dodiya博士说。“雄性和雌性小鼠对允许某些细菌物种定植或生长的抗生素治疗有完全不同的反应。”
Dodiya博士现在正在进行几项实验,探索生殖激素如何与肠道中的细菌和免疫细胞相互作用,以解释上述小鼠肠道中的性别差异。“这种相互作用可以调节哪些细菌存活,哪些细菌死亡,”他说。未来的实验可能涉及阉割雄性小鼠并研究其微生物组的变化。在另一项实验中,给雌性小鼠补充睾酮,以观察这对其微生物组的影响。“我目前正在进行的一项实验是从雄性小鼠身上提取假定的有益细菌并给予雌性小鼠,”Dodiya博士说。
Cox博士在雌性小鼠身上看到了另一种途径:减少碳水化合物摄入。“这项研究令人惊讶的是,减少碳水化合物(占总饮食不到30%)被证明能有效减少雌性小鼠的淀粉样蛋白沉积,但对雄性小鼠无效,”Cox博士说。另一个令人惊讶的研究结果是,雌性小鼠的微生物组比雄性衰老得更快(意味着它们开始更快地衰退)。但她表示,限制碳水化合物有助于减缓雌性小鼠的这一衰老过程。
对未来阿尔茨海默病治疗的影响
所有这些小鼠实验对未来阿尔茨海默病的预防和治疗,特别是在女性中,都有重要的启示。Dodiya博士表示,这可能导致开发专门用于预防阿尔茨海默病的益生菌补充剂,男性和女性使用的菌株不同。这也是Cox博士所预见的结果;为男性和女性设计的益生菌作为不同的药物疗法。但她强调,还需要进行更多研究以确定具体哪些细菌菌株会导致阿尔茨海默病,哪些菌株可能在预防中起作用。我们距离获得这些知识还有几年的时间。
另一种可能的治疗方法可能在于粪便移植,这取决于将雄性小鼠的有益细菌移植给雌性小鼠的实验结果。(尽管这个想法可能需要一些时间来适应,但粪便移植已经在改善某人的微生物组方面显示出成功。)
关于减少碳水化合物摄入的研究,Cox博士表示,女性可以在医生监督下考虑实施这一做法,但她强调不应将其与减少热量摄入到不健康水平混淆。毕竟,大脑需要足够的维生素和营养才能正常运作——碳水化合物是大脑首选的能量来源。“老年人营养不良已经是一个问题,所以这一点很重要,”她说。这更多的是减少碳水化合物摄入,并摄取足够的其他有益宏量营养素,如蛋白质、脂肪和纤维。
显然,虽然所有这些研究都充满希望,但仍需进行更多研究——特别是人类而非仅限于小鼠。但令人鼓舞的是,研究人员真正专注于男女之间阿尔茨海默病成因的差异,这是长期以来被忽视的问题。解决这些差异可能带来适用于每个人的预防计划。
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