人体肠道拥有最大的免疫细胞库。巴克衰老研究所在小鼠模型中发现,部分肠道免疫细胞可通过脑肠轴迁移至大脑,在阿尔茨海默病(AD)发病机制中发挥关键作用。这项发表在《细胞报告》2025年8月29日刊的研究同时揭示,高纤维饮食可缓解AD相关虚弱症状(如震颤)。
"本研究将肠道免疫系统推向神经退行性疾病病理研究的前沿。" 免疫学家、共同资深作者Daniel Winer教授指出,"考虑到肠道免疫系统的规模及其细胞迁移能力,影响整体生理机能具有生物学合理性。"
神经科学家、共同资深作者Julie Andersen教授补充道:"据我们所知,这是首个对神经退行性疾病模型中肠道免疫系统进行深度解析的研究。我们期待探索其在帕金森病和多发性硬化症中的作用。"
首要作者Priya Makhijani博士发现,AD模型小鼠中调控肠道菌群稳态的特定B细胞显著减少。研究团队通过单细胞测序技术发现,这类B细胞携带迁移特征,其特异性受体不仅存在于肠道,还出现在脑膜硬脑膜中。"令人惊叹的是,这些识别肠道菌群的免疫细胞竟在AD小鼠大脑边界区域异常聚集。"Makhijani博士强调。
机制研究揭示,AD小鼠脑内胶质细胞分泌的趋化因子水平升高,这种调控免疫细胞迁移的化学信号分子在人类AD脑组织数据中同样呈现异常。多伦多大学合作团队通过小分子药物阻断实验,证实存在跨脑肠轴的远距离调控机制。
高纤维饮食的疗效
研究团队采用富含短链脂肪酸的益生元菊粉喂养AD小鼠,发现其肠道免疫细胞显著恢复,震颤等疾病表型明显改善。"菊粉不仅能改善肠道健康,还能通过抑制脑内趋化因子信号缓解系统性炎症。"Makhijani博士解释道。尽管该饮食未显著降低脑内淀粉样斑块,但31项衰老指标测试显示,小鼠健康寿命显著延长。
研究展望
研究团队认为,年龄相关损伤可能通过趋化因子信号激活肠道免疫应答,初期具有保护作用,但长期失衡可能导致致病性菌群增殖,加剧全身炎症。Makhijani博士提出未来研究方向:"我们能否通过调控微生物组预防神经退行性疾病?是否存在特定致病菌群?能否通过干预趋化因子信号实现疾病阻断?"这些科学问题为阿尔茨海默病治疗开辟了多个研究维度。
本研究获得美国国立卫生研究院多项基金支持(NIH grants 3RF! AG062280-01S1等)。
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