近(13)日，美國華盛頓大學聖路易斯分校(WUSTL)的科學家，在小鼠實驗中發現，若改變小鼠的腸道菌相，其腦中與阿茲海默症相關的「tau蛋白」量也會跟著改變，該研究為目前少有針對「腸道微生物對tau蛋白影響」的研究。該研究發表於頂尖期刊《Sciences》。

該研究團隊透過基因改造，讓小鼠能表現人類的tau蛋白，tau蛋白在小鼠9個月時，會因為不正常堆積而造成神經損傷和大腦萎縮；此外，這些小鼠也帶有人類的APOE基因變異，即人類阿茲海默症的主要遺傳風險因子。

他們將該種小鼠自出生起，就在無菌條件下飼養，使其腸道也成無菌狀態，他們發現如此培養的小鼠，40週齡時腦部的損傷也會比正常小鼠大腦少得多。

該團隊也透過讓該種小鼠在正常、非無菌條件下飼養，使其發育出正常的腸道菌；接著，在小鼠2週齡時，給予抗生素治療，小鼠腸道菌相因此永久改變。結果發現，經抗生素處理的雄性小鼠，40週齡時腦損傷情況明顯減少。

研究人員表示，這項改變腸道菌相引起的保護作用，在帶有APOE3變異的雄性小鼠中，比在帶有APOE4變異的雄性小鼠中更為明顯，這可能是因為風險較高的APOE4，其對動物體的毒性抵消了部分保護作用。

編按：人類研究中顯示，帶有一組APOE4變異的人，罹患阿茲海默症的可能性是帶有APOE3變異者的3~4倍。

此外，對雌性小鼠而言，抗生素治療對其神經損傷沒有顯著影響。

對於這項性別間的差異，領導該研究的WUSTL醫學院阿茲海默症研究中心副主任David M. Holtzman表示，雖然目前仍難解釋這項阿茲海默症的雄/雌性差異原因為何，但過去在腦腫瘤、大腦發育等相關研究中，科學家已發現男性和女性大腦中的免疫細胞，對刺激的反應相當不同，因此本次腸道菌相研究的性別差異，並不讓他們感到意外。

該團隊進一步實驗還發現，對於某些以「短鏈脂肪酸」為代謝產物的腸道菌，其在經抗生素治療後會相當稀少，在無腸道菌的小鼠中更是完全檢測不到。

當沒有微生物的中年老鼠被餵食這些特定的短鏈脂肪酸時，其大腦免疫細胞會變得更加活躍，並出現更多與tau蛋白相關的損傷。

研究團隊表示，這些短鏈脂肪酸似乎會經由活化血液中的免疫細胞，來引發神經退化機制，此外其也會透過活化大腦中的免疫細胞，造成腦組織損傷。

研究人員指出，這項研究對「微生物體如何影響tau蛋白相關神經病變」提供了重要見解，並顯示透過改變腸道菌相，可能會影響神經退化性疾病的發生或惡化。

參考資料：

1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.add1236

2. https://www.news-medical.net/news/20230112/Reshaping-the-gut-microbiome-could-be-a-possible-way-to-prevent-or-treat-neurodegeneration.aspx

(編譯/巫芝岳)