研究發(fā)現(xiàn)益生菌干預(yù)癲癇的腸—腦新路徑

癲癇是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一，其中約三分之一發(fā)展為藥物難治性癲癇。

近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院等，從兒童癲癇臨床菌群特征出發(fā)，揭示了一個(gè)由特定益生菌激活的全新膽堿能腸—腦神經(jīng)環(huán)路，闡明了益生菌如何經(jīng)迷走神經(jīng)遠(yuǎn)程調(diào)控大腦興奮性的機(jī)制。該研究在臨床研究中得到療效驗(yàn)證，為難治性癲癇提供了一種安全、精準(zhǔn)、可轉(zhuǎn)化的干預(yù)新策略。

團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)癲癇患兒腸道中脆弱擬桿菌的豐度顯著降低，并在PTZ和KA等多種小鼠癲癇模型中，證實(shí)了口服補(bǔ)充脆弱擬桿菌可有效抑制癲癇發(fā)作，從而為特異菌株的抗癲癇潛力提供了直接證據(jù)。團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)性的細(xì)胞分子水平解析、神經(jīng)環(huán)路追蹤與功能干預(yù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脆弱擬桿菌能夠選擇性激活結(jié)腸上皮中的ChAT陽(yáng)性細(xì)胞群，誘導(dǎo)其釋放乙酰膽堿。進(jìn)一步的神經(jīng)解剖與生理學(xué)研究揭示，這一乙酰膽堿信號(hào)沿迷走神經(jīng)上行，調(diào)節(jié)腦干孤束核神經(jīng)元和海馬回路的興奮性，從而產(chǎn)生抗癲癇效應(yīng)。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地在結(jié)構(gòu)與功能上完整描繪了膽堿能環(huán)路，為腸道如何在分鐘級(jí)到長(zhǎng)期時(shí)間尺度上調(diào)控大腦電活動(dòng)提供了生物學(xué)基礎(chǔ)。

團(tuán)隊(duì)還揭示了脆弱擬桿菌與乳酸桿菌之間的生態(tài)協(xié)同關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了菌株之間的協(xié)同生態(tài)位對(duì)干預(yù)有效性的關(guān)鍵作用，為未來(lái)精準(zhǔn)益生菌組合設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)。

該研究實(shí)現(xiàn)了從臨床觀察到機(jī)制解析再回到臨床驗(yàn)證的科學(xué)閉環(huán)：從臨床癲癇患兒中發(fā)現(xiàn)脆弱擬桿菌減少，解析了特異菌株作用于迷走神經(jīng)膽堿能環(huán)路的機(jī)制；在動(dòng)物模型中揭示的菌群協(xié)同特征，隨后在真實(shí)臨床干預(yù)中得到印證。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《神經(jīng)元》（Neuron）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省科技計(jì)劃及湖北省科技計(jì)劃等的支持。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院）

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