Cell子刊封面：劉欣安/操德智/陳祖昕等揭示腸道細菌可安全抑制兒童癲癇，臨床試驗效果顯著

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

兒童癲癇是兒童中最常見的神經系統疾病之一，常影響發育，其特征是反復發作的癲癇。約 10% 至 30% 的患者會發展為藥物難治性癲癇，此外，傳統藥物直接作用于大腦神經元，副作用顯著，且治療收益呈遞減趨勢。這凸顯了迫切需要有效且安全的治療手段。

近年來，腸–腦軸成為神經疾病研究的前沿方向，腸道微生物群失調與癲癇有關，但益生菌療法對于癲癇的效果及作用機制，目前尚不清楚。

近日，中國科學院深圳先進技術研究院劉欣安副研究員、陳祖昕副研究員及深圳市兒童醫院操德智主任醫師作為共同通訊作者（論文第一作者賈藝聰現為湖北大學生命科學學院青年教師），在 Cell 子刊Neuron上發表了題為：Gut-brain cholinergic signaling mediates the antiseizure effects of Bacteroides fragilis 的研究論文，該論文還被選為期刊當期封面論文。

該研究揭示了腸道細菌脆弱擬桿菌通過迷走神經介導的腸-腦膽堿能信號轉導抑制癲癇發作，并在隨機臨床試驗中驗證了脆弱擬桿菌在兒童難治性癲癇中的治療效果。這些發現確定了脆弱擬桿菌通過腸道-大腦膽堿能通路發揮抗癲癇作用，并為癲癇的微生物群靶向治療奠定了機制基礎。

該研究表明，脆弱擬桿菌的抗癲癇作用源于腸道產生的膽堿能信號通過迷走神經傳遞至大腦，并因腸道微生物間的協同作用而得到加強。這幅封面圖片將腸道微生物群比作一位管弦樂隊指揮，脆弱擬桿菌舉起一根亮著乙酰膽堿的指揮棒，象征著結腸膽堿乙酰轉移酶陽性（ChAT+）細胞的激活以及腸道與大腦之間的上行通訊。亮起的海馬體神經元被描繪成同步演奏的樂手，代表著癲癇抑制期間神經平衡的恢復，并突出了腸道微生物對大腦網絡活動的調控。

腸道微生物群在宿主一生中對生理機能和行為發揮著關鍵調控作用。越來越多的證據表明，微生物群失調與神經發育障礙有關，包括自閉癥和兒童癲癇。來自動物模型和臨床病例的新研究指出，腸道微生物群失調與特定類型的癲癇之間可能存在關聯。盡管基于微生物群的療法（例如糞菌移植、生酮飲食和益生菌）的研究仍有限，但已顯示出希望，尤其是在傳統治療無效或產生不良反應的情況下，然而，其療效取決于益生菌在腸道內的生態位。個體間微生物群組成的差異是主要的轉化障礙。雖然腸道微生物顯然會影響癲癇發作活動，但其組成和功能變化的相關性仍不確定，因為大多數見解來自動物研究。

因此，闡明腸道微生物群驅動的神經信號（尤其是通過迷走神經傳遞的信號）如何影響大腦功能，可能會發現新的治療途徑。

在這項新研究中，研究團隊發現，患有癲癇的兒童體內脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）顯著減少。研究團隊進一步證實，口服脆弱擬桿菌可抑制誘導的癲癇小鼠模型中的癲癇發作。

從機制上來說，脆弱擬桿菌激活結腸膽堿乙酰轉移酶陽性（ChAT+）細胞，并增強腸道-迷走神經-大腦膽堿能信號轉導，研究團隊通過迷走神經記錄、藥理學阻斷和化學遺傳學操作證實了這一調控通路，確定了結腸 ChAT+ -結狀神經節回路介導癲癇發作的抑制，其抗癲癇作用與腸道中乳酸菌定植增加有關。

研究團隊進一步進行了一項隨機臨床試驗，證實了脆弱擬桿菌在兒童難治性癲癇中的治療效果。這些發現確定了脆弱擬桿菌通過腸道-大腦膽堿能通路發揮抗癲癇作用，并為癲癇的微生物群靶向治療奠定了機制基礎。

該研究的核心發現：

• 脆弱擬桿菌通過迷走神經介導的腸-腦膽堿能信號轉導抑制癲癇發作；

• 脆弱擬桿菌激活腸道 ChAT+ 細胞，以增強乙酰膽堿介導的迷走神經傳遞；

• 腸道乳酸菌定植的增加與抗癲癇作用相關；

• 臨床試驗證實了脆弱擬桿菌對兒童難治性癲癇的療效。

論文鏈接：

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00926-2