意大利科学家与法国欧洲同步辐射设施（ESRF）的研究人员合作，发现了一种研究肠道变化与阿尔茨海默病之间联系的新方法。通过使用强大的X射线成像技术，他们发现了患有阿尔茨海默病的小鼠肠道中详细的结构变化。这些研究成果发表在《Science Advances》上，可能帮助科学家更好地理解肠道-大脑连接，并有望实现疾病的早期检测。
阿尔茨海默病是最常见的痴呆症形式，导致记忆力丧失、脑部炎症以及脑细胞的逐渐死亡。近年来，研究人员越来越多地发现，大脑和肠道通过存在于两个器官中的神经元进行通信。这种连接的中断与包括阿尔茨海默病在内的神经系统疾病有关。
在这种连接中起关键作用的是肠道微生物群——生活在肠道中的数万亿细菌和其他微生物。这些微生物影响消化、免疫功能，甚至脑部健康。科学家认为，肠道细菌平衡的变化（称为“菌群失调”）可能在阿尔茨海默病中起到一定作用。当有害细菌增殖时，它们可以产生有毒物质，引起炎症并削弱肠道与大脑之间的屏障。一些研究人员怀疑这些有害细菌可能会逃入血液，到达大脑并引发阿尔茨海默病，但直接证据仍然有限。
为了进一步研究这一点，研究团队使用了一种称为纳米和微米X射线相位对比断层扫描（XPCT）的先进X射线成像方法。与传统方法不同，XPCT允许科学家以高精度三维观察软组织，而无需切割、染色或以任何方式改变样本。
研究人员在格勒诺布尔ESRF的高功率光束线上扫描了患有阿尔茨海默病的小鼠肠道组织。他们的图像揭示了肠道结构的几种变化，包括绒毛（吸收营养的小指状突起）和隐窝（维持肠道内衬的腺体）的改变。他们还注意到重要的肠道细胞发生了变化，如保护肠道并防止有害细菌扩散的潘氏细胞和杯状细胞。此外，他们在肠道内衬中检测到了神经元和与免疫相关的细胞，支持了肠道和大脑紧密相连的观点。
这些发现表明，肠道健康在阿尔茨海默病中的作用可能比以前认为的更大。能够在早期检测到这些肠道结构变化，可能会为在症状出现之前诊断该疾病提供新的途径。
“这项技术是肠道研究的重大突破，对于阿尔茨海默病的早期检测和监测至关重要，”来自意大利纳米技术研究所的主要研究员阿莱西亚·切多拉表示。
下一步，阿莱西亚·切多拉及其同事弗朗西斯卡·帕勒莫和克劳迪娅·巴尔杜奇计划进一步探索肠道如何与中枢神经系统通信。他们希望使用XPCT更好地理解控制肠道的肠神经系统在阿尔茨海默病中的作用。
“通过更多了解这些过程，我们希望找到新的治疗靶点，并开发更好的治疗方法来对抗这一毁灭性疾病，”切多拉说，“ESRF将继续成为我们研究的重要组成部分，我们期待未来取得更多发现。”
这项研究突显了尖端成像技术如何揭示身体不同部分之间的隐藏联系，并可能帮助科学家找到新的方法来对抗阿尔茨海默病。
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