研究人员发现,帕金森病患者肠道和口腔菌群的变化与认知功能障碍之间存在关联。研究显示,一些口腔细菌及相关毒力因子(如帮助细菌定植于人体的分子)在患有认知障碍的帕金森病患者的肠道中显著富集。这些毒力因子包括多种能够引发强烈炎症反应的分子。
“我们的研究结果表明,通过持续的口腔护理、均衡饮食以及潜在的靶向益生菌干预来促进健康的微生物组,可能有助于改善帕金森病的管理。”该研究的负责人、伦敦国王学院(King’s College London)的Saeed Shoaie博士在大学发布的新闻稿中表示。这项题为《口腔-肠道-大脑轴中微生物组毒力特征对帕金森病及认知衰退病理生理学的影响》的研究发表在《肠道微生物》(Gut Microbes)期刊上。
帕金森病患者在运动症状出现前的数年里可能会经历一系列非运动症状,包括胃肠道问题(如便秘或恶心)。肠道的变化可能通过肠道与大脑之间的通讯系统(即肠脑轴)在帕金森病的发展中发挥作用。
尽管帕金森病患者的口腔健康也会影响疾病的进展,但口腔细菌的作用长期以来被忽视。例如,一种广泛研究的口腔细菌——牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis),已被发现在阿尔茨海默病患者的大脑中存在,而活动性牙周炎也被报道会影响认知能力。
“越来越多的证据表明,人类肠道和口腔细菌群落与神经退行性疾病密切相关,”Shoaie博士说,“肠脑轴的紊乱可能引发炎症和免疫反应,从而导致神经元损伤。”
肠道和口腔微生物组对认知的影响
研究人员分析了帕金森病患者(包括轻度认知障碍和痴呆患者)的粪便和唾液样本中的肠道和口腔细菌,以探讨肠道和口腔微生物组在认知障碍中的作用,并使用一组健康人群作为对照。
结果显示,患有痴呆的帕金森病患者的肠道微生物组多样性显著低于轻度认知障碍患者。同时,患有痴呆的患者的口腔微生物组多样性和宏基因组物种丰富度(即微生物群落中不同物种的总数)也有所下降。
在物种分析中,三组(健康对照组、轻度认知障碍组和痴呆组)之间重叠的细菌种类数量有限,这意味着许多细菌种类在轻度认知障碍或痴呆患者中被特异性富集或减少。研究人员写道:“这些微生物变化很可能与认知障碍相关。”
在预测评估中,微生物种类的变化足够敏感,可以区分具有不同临床特征的帕金森病患者,而加入年龄和性别等数据则显著提高了预测的准确性。
“我们尚不清楚这些细菌是否导致了认知衰退,还是帕金森病引起的机体变化使这些细菌得以生长,”该研究的第一作者、伦敦国王学院的研究员Frederick Clasen博士表示,“但我们的研究结果表明,它们可能在加重症状方面发挥了积极作用。”
口腔细菌转移到肠道
研究人员随后调查了所谓的“口腔-肠道转移”现象,即口腔细菌进入通常不存在这些细菌的肠道。数据显示,患有痴呆的患者的肠道中显著富集了口腔细菌。此外,认知障碍或痴呆患者的肠道中口腔特异性毒力因子水平显著升高,这些因子是帮助细菌在体内定植的分子。
识别出的毒力因子具有多种功能,包括应激、免疫调节、黏附、生物膜形成、侵袭和代谢。其中一些因子对于细菌感染覆盖脑血管的细胞至关重要。与此同时,其他与免疫调节相关的因子参与了脂多糖(LPS)的产生,这是一种存在于细菌表面并能引发炎症的分子。
Clasen博士表示:“这些毒素可以用作生物标志物,以识别帕金森病患者中患痴呆症风险较高的个体。未来,它们也可能成为通过改变肠道环境保护大脑的新治疗靶点。”
研究人员还观察到,与健康人群相比,患有痴呆或认知障碍的患者口腔中几种细菌的数量下降,这可能表明健康细菌平衡的丧失,从而使有害细菌更容易占据主导地位。
研究人员写道:“我们的研究提供了强有力的证据,表明口腔和肠道微生物组之间的相互作用显著影响帕金森病和认知障碍。口腔微生物种群转移到肠道及其相关的毒力因子为理解疾病机制以及开发潜在的生物标志物和治疗途径开辟了新方向。”
Shoaie博士总结道:“新兴证据强调了维持口腔和肠道健康在缓解或减缓神经退行性过程中的潜在重要性。随着帕金森病患者越来越依赖护理人员,日常实践如口腔卫生和营养摄入可能会被忽视。”
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