肠道微生物菌群与帕金森症相关性的研究进展

众所周知,肠道菌群对机体功能具有重要调节作用,除对常见的消化功能调节外,还对中枢神经系统有诸多影响,即通过肠道菌群-肠-脑轴进行调节。帕金森症(Parkinson′s disease,PD)发病率仅次于阿尔茨海默病,是常见的神经退行性疾病,严重影响人们生活质量。其特征为黑质―多巴胺能神经元受损,是α-突触核蛋白代谢异常引起的疾病,多巴胺能神经元细胞内可见大量的α-突触核蛋白累积,主要影响运动系统,但也可出现消化不良等胃肠功能紊乱的症状。而α-突触核蛋白也同样存在于肠道,并以特殊的方式进入到神经系统,从而参与帕金森症的发病。     

帕金森病路易(小)体的蛋白质生物信息学数据分析

原发性帕金森病(idiopathic Parkinson's disease,PD)的主要病理特征之一是出现于中脑特定脑区黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNpc)多巴胺能神经元的路易(小)体(Lewy bodies,LBs),PD病人LBs和/或路易轴突也出现于脑内其他脑区非多巴胺能神经元,比如蓝斑(locus coeruleus,LC)等脑干个别脑区去甲肾上腺素能神经元、额前叶皮层(prefrontal cortex,PFC)、颞叶皮层(temporal cortex,TC)等大脑多个脑区胆碱能神经元．为了明确LBs的蛋白质构成,本文通过蛋白质生物信息学数据分析,就LBs的蛋白质构成归纳了5个方面的要点：a．LBs的组织结构单元是α-突触核蛋白(α-synuclein,α-SYN)表征的2类纤维状聚集物和6类非纤维状聚集物(通常被称为寡聚物);b．病理性α-SYN在LBs内存在5种化学修饰形式;c．19个α-SYN相关蛋白质分别与α-SYN共定位于LBs;d．117个LBs的已知蛋白质被划分为10组不同蛋白质功能群组;e．LBs的蛋白质组学鉴定数据库包含了分别在LC、SNpc和PFC脑区组织水平鉴定的84、124和120个候选蛋白质,在TC脑区细胞水平鉴定的108个候选蛋白质,以及在TC脑区亚细胞水平鉴定的29个候选蛋白质．上述要点广泛、深入地概括了LBs的蛋白质构成．     

微生物-肠-脑轴与神经系统疾病的研究进展

肠道微生物对神经系统疾病 (如帕金森病、抑郁症和阿尔兹海默症等) 的治疗具有辅助治疗的作用。其主要通过神经通路、免疫通路以及微生物代谢物等途径在肠-脑轴的作用下影响大脑功能和宿主行为。因此,文中结合国内外的研究进展,就微生物-肠-脑轴在神经系统疾病中的主要作用进行探讨,以期为神经退行性疾病的治疗提供新思路。     

帕金森病黑质多巴胺神经元易损伤性的内在因素

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）主要症状是由中脑黑质致密部（substantia nigra compact,SNc）的多巴胺（dopamine,DA）神经元死亡引起。帕金森病发病过程中,路易小体病理（Lewy pathology,LP）和线粒体功能障碍最为突出,但SNc 多巴胺神经元为什么特别易遭受这两种病理损害尚不清楚。研究表明,与脑内其他神经元相比,SNc 多巴胺神经元具有特殊的解剖形态、生理和生化表型。SNc 多巴胺神经元具有高分支无髓鞘轴突和众多的突触终端,突触末梢物质和能量代谢的高要求需要大量的线粒体,巨大突触终端增加了突触蛋白质的表达、转运和降解的负担。SNc 多巴胺神经元具有独特的自主起搏电活动和缓慢钙振荡特性,Cav1-3钙通道活动及后续的级联反应增加了SNc 多巴胺神经元线粒体负担,增加了基础氧化应激、线粒体损伤和自噬,降低了处理错误折叠蛋白质的能力。SNc 多巴胺神经元特有的神经递质——多巴胺易被氧化成为反应性醌,具有潜在毒性,可破坏葡糖脑苷脂酶导致其活性降低,引起线粒体氧化应激和溶酶体功能障碍。总之,SNc 多巴胺神经元具有的这些内在因素综合起来,可能导致了其对线粒体功能障碍和路易小体病理损伤的易感性,并且SNc 多巴胺神经元所处的神经网络障碍也促使了帕金森病的进展。认识到这些特征会对研究帕金森病相关病理学机制和阻止疾病进展创造新的机会。     

帕金森病黑质多巴胺神经元易损伤性的内在因素

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）主要症状是由中脑黑质致密部（substantia nigra compact,SNc）的多巴胺（dopamine,DA）神经元死亡引起。帕金森病发病过程中,路易小体病理（Lewy pathology,LP）和线粒体功能障碍最为突出,但SNc 多巴胺神经元为什么特别易遭受这两种病理损害尚不清楚。研究表明,与脑内其他神经元相比,SNc 多巴胺神经元具有特殊的解剖形态、生理和生化表型。SNc 多巴胺神经元具有高分支无髓鞘轴突和众多的突触终端,突触末梢物质和能量代谢的高要求需要大量的线粒体,巨大突触终端增加了突触蛋白质的表达、转运和降解的负担。SNc 多巴胺神经元具有独特的自主起搏电活动和缓慢钙振荡特性,Cav1-3钙通道活动及后续的级联反应增加了SNc 多巴胺神经元线粒体负担,增加了基础氧化应激、线粒体损伤和自噬,降低了处理错误折叠蛋白质的能力。SNc 多巴胺神经元特有的神经递质--多巴胺易被氧化成为反应性醌,具有潜在毒性,可破坏葡糖脑苷脂酶导致其活性降低,引起线粒体氧化应激和溶酶体功能障碍。总之,SNc 多巴胺神经元具有的这些内在因素综合起来,可能导致了其对线粒体功能障碍和路易小体病理损伤的易感性,并且SNc 多巴胺神经元所处的神经网络障碍也促使了帕金森病的进展。认识到这些特征会对研究帕金森病相关病理学机制和阻止疾病进展创造新的机会。     

维生素B_3与帕金森病的防治

帕金森病(PD)是以运动功能失调为主要表现的神经退行性疾病,其病理特征是黑质致密部多巴胺能神经元的丢失和路易氏小体的形成。线粒体能量供应障碍和氧化应激在PD发生与发展过程中起重要作用,抗氧化和改善线粒体功能的物质可延缓PD的发展。维生素B_3是体内氧化还原体系的重要组分,参与抗氧化、抗炎、促进自噬以及维护神经元正常结构和功能,提示补充维生素B_3可能是延缓PD的方法之一。     

微生物药物在神经系统疾病中的研究进展

最近大量的研究表明,肠道微生物与帕金森病、抑郁症、孤独症谱系障碍和阿尔茨海默症等神经系统疾病的发生发展密切相关。其中涉及神经内分泌代谢、神经和免疫等途径,肠道微生物稳态经由以上途径参与大脑功能的维持与调控。反之,脑功能的紊乱也会破坏微生物组成以及肠道屏障的完整性。“肠-微生物-脑轴”近年来成为神经科学研究的焦点。肠道微生物产生的代谢产物可从肠腔进入人体血液循环系统,通过靶向特定器官、调控信号通路以及配-受体结合等方式,调控神经系统疾病的发生与发展。针对“肠-微生物-脑轴”所研发的多种微生物药物为治疗神经系统疾病打开了新的窗口,然而其具体作用机制仍不明确。本综述介绍微生物药物在神经系统疾病治疗方面的最新研究进展,解析其可能的作用机制,并对未来的研究方向进行展望。     

泛素连接酶和去泛素化酶在帕金森病中的作用

中脑黑质多巴胺能神经元特异性损伤和α突触核蛋白聚集的分子机制是帕金森病（Parkinson’s disease,PD）研究领域亟待解决的问题。蛋白质异常聚集很大程度上是由于泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）功能障碍引起的。蛋白质泛素化由一系列泛素化酶级联反应促进，并受去泛素化酶（deubiquitylases,DUBs）的反向调节。泛素化和去泛素化过程异常导致蛋白质异常聚集和包涵体形成，进而损伤神经元。近来研究报道，蛋白质的泛素化和去泛素化修饰在PD的发病机制中发挥重要作用。E3泛素连接酶促进蛋白质的泛素化，有利于α突触核蛋白的清除、促进多巴胺能神经元的存活、维持线粒体的功能等。DUBs可以去掉底物蛋白质的泛素化修饰，抑制α突触核蛋白的降解，调控线粒体的功能和神经元内铁的稳态。本文以E3泛素连接酶和DUBs为切入点，综述了蛋白质泛素化和去泛素化修饰参与多巴胺能神经元损伤机制的最新研究进展。     

人体肠道微生物群与抑郁症的相关性研究进展

抑郁症又称抑郁障碍,是一种常见的精神疾病,主要表现为情绪低落、悲观、思维迟缓、以及言语动作减少,迟缓等。抑郁症严重困扰患者的生活和工作,给家庭和社会带来沉重的负担,约15%的抑郁症患者死于自杀。肠道菌群作为寄居在人消化道内的大量微生物,是人体健康和疾病转换过程中的重要环境因素。肠-脑轴是联系大脑和胃肠功能的双向信息调节系统,肠道微生物在生理和病理条件下均能参与肠-脑轴活动,影响大脑功能和某些关联行为。因此,深入研究肠道微生物与抑郁症的相互作用,开发以肠道菌群为靶点的个性化药物,能够为抑郁症的临床预防和治疗提供新的研究思路和方法。     

肠道稳态与肠易激综合征

肠易激综合征(Irritable bowel syndrome,IBS)是一种常见的功能性胃肠病,其具体发病机制尚不清楚。近年来的研究显示肠道稳态的改变(主要表现为菌群失调)与IBS病理生理机制密切相关。流行病学研究表明IBS的发展往往会破坏肠道正常菌群的稳定状态,IBS患者组和健康对照组之间肠道菌群结构存在明显差异。此外,动物实验和一些临床研究表明IBS肠道菌群组成的变化与胃肠道和脑—肠轴功能异常密切相关,而这些也是IBS患者常表现出的临床症状。本研究综述了微生物群—脑—肠轴相互作用对IBS发生发展的影响,帮助深入对IBS的认识并指导临床。     

帕金森症与肠道微生物

帕金森症是一种多发于中老年期的、慢性的、进行性的、可致残的神经系统退行性疾病。近年来许多研究发现帕金森症患者的胃肠道症状往往早于运动症状数年出现并在早期帕金森症患者的肠神经系统内发现病理组织学改变,提示肠道可能是帕金森病理早期发生的位置。肠道微生物作为与人体共生的最大微生物群落,不仅影响宿主的营养吸收和能量代谢,促进免疫系统发育和调节肠黏膜免疫系统,促进和抑制炎症反应,还可以通过肠—脑轴影响中枢神经系统,还可能是导致神经系统退行性病变发生的原因之一。目前已有研究发现帕金森症患者的肠道微生物与健康对照之间差异有统计学意义,提示从改善肠道微生物的角度入手,通过益生菌干预来恢复肠道微生态的平衡可能成为治疗帕金森症的一种新方法。     

微生物-肠-脑轴的研究进展

肠道微生物群能够调节宿主肠道稳态,同时参与调节宿主神经系统功能和行为。肠道菌群失调可能导致宿主神经系统功能障碍,从而引发神经退行性疾病。因此,研究微生物在肠?脑轴中发挥的作用及其机制,靶向调控肠道微生物菌群结构和功能,将为神经系统疾病的诊断与治疗提供新的手段。近年来,有关肠道微生物与机体神经系统间的互作研究受到了广泛关注,然而其具体的调控机制还未明晰。因此,本文综述了肠道微生物对宿主神经健康的调节作用,以及肠道微生物与宿主间的互作在调节神经功能、行为的潜力等研究进展,为更好地了解肠道微生物在调控宿主神经系统功能和行为的作用机制提供参考。     

肠道菌群功能与成瘾机制的研究进展

烟酒成瘾、药物滥用和停药反应的增多,对社会和家庭造成巨大的经济损失,同时也产生了一系列的健康问题,其中神经系统是成瘾的关键。近年来,越来越多的资料证明脑-肠轴的联系,人们发现肠道微生物的扰动对神经系统的调节有至关重要的作用。综述了烟酒和药物的成瘾机制,脑-肠轴影响宿主的代谢和对神经功能的调节,益生元和益生菌的摄入能引起肠道菌群的改变。深入分析脑-肠轴和肠道菌群代谢,通过益生菌,益生元改变菌群结构治疗成瘾成为今后研究的重点方向。     

微生物在精神分裂症发病机制的研究现状

脑和肠道微生物群之间的相互作用逐渐被揭示。目前已经提出脑-肠轴失调和异常与各种中枢神经系统疾病有关。精神分裂症是一种病因不明的严重精神障碍。最近研究表明,肠道微生物的组成和数量变化会通过肠道菌群-肠-脑轴影响人类的认知和社会行为,这意味着肠道菌群在精神分裂症患者中可能起着重要的作用,并有望成为精神分裂症新的治疗靶点。本文综述了肠道菌群与精神分裂症相关性的研究进展,为预防和治疗精神分裂症等精神障碍类疾病提供了理论依据。     

基于脑-肠-微生物轴的肠易激综合征机制与治疗研究进展

肠易激综合征(irritablebowelsyndrome,IBS)是常见的功能性肠病之一,目前尚缺乏可用器质性疾病解释的临床特征,最新研究将其机制描述为脑-肠-微生物轴紊乱,强调了肠道微生物群在调节脑肠互动中的中介作用,而中医药对于脑肠稳态调节有着悠久广泛的治疗经验并取得了良好疗效,但两者关联性缺乏论述。因此,本文以脑肠轴为切入点,以肠道微生物作为介质,基于脑肠轴-中医药的良性互动,结合我们相关工作,综述了目前与脑-肠-微生物轴相关的IBS的中西医研究,为同行提供参考。     

神经精神疾病微生物组研究现状和展望

人类肠道微生物组是一个数量庞大的微生物群落,它们与宿主互为影响,被认为是维持机体健康和许多疾病致病机制的重要环节。越来越多的研究认为,肠道正常菌群对于中枢神经系统的发育和情感的调控至关重要。随着微生物与大脑相互作用研究的深入,"肠-脑轴"的概念也被进一步扩展为"微生物-肠-脑轴"。目前,主要的研究集中于探究肠道微生物在健康和致病中的具体机制,如应激相关的疾病抑郁症、焦虑症等,神经退行性疾病帕金森病、阿尔兹海默症等。肠道微生物组与中枢神经系统的双向调节主要通过调节单胺类神经递质、下丘脑垂体肾上腺激活、调节神经营养因子分泌、神经免疫激活等途径来实现。微生物-肠-脑轴失衡可影响行为表型,导致神经精神疾病,因此,通过调节肠道微生物组成来治疗神经精神疾病是今后的研究热点。对神经精神疾病肠道微生物组的研究现状进行了总结,为肠道微生物组对神经心理的调控寻找更多的证据,以便能更好地理解微生物-肠-脑轴的潜在机制。     

"肠道微生物-肠道-脑轴"机制--肠道微生物干预神经退行性病变研究进展

肠道微生物是人体中最为庞大和复杂的微生物群落,其对机体的健康,尤其是中枢神经退行性病变具有重要调节作用。其中,"肠道微生物-肠道-脑轴"机制是肠道微生物干预中枢神经退行性病变的重要途径。该机制主要通过以下三种方式来调节大脑功能:一是肠道微生物直接产生神经递质通过肠神经细胞上行至中枢神经系统;二是肠道微生物代谢产物刺激肠内分泌细胞产生神经肽类和胃肠激素类物质,影响大脑功能;三是肠道微生物或其代谢产物直接刺激肠道免疫系统,产生干扰素类物质干扰大脑免疫反应。本文对"肠道微生物-肠道-脑轴"机制的概念及研究进展进行了详细的介绍,同时总结了有关肠道微生物与阿尔兹海默症、帕金森症和多发性硬化症等神经退行性疾病相互作用的相关文献。依据"肠道微生物-肠道-脑轴"机制,利用肠道微生物预防和治疗神经退行性病变,或将成为解决中枢神经系统疾病的新措施。     

大肠杆菌中透膜小肽抑制α-Synuclein聚集的研究

目的:在大肠杆菌中研究透膜小肽抑制α-Synuclein(A53T,S129A,WT)的异常聚集.方法:基于α-Syn核心区的疏水区域设计了5种包含7个精氨酸的多聚精氨酸多肽膜透过传输系统的小肽R7P1～R7P5;构建融合蛋白α-Syn-GFP,其中α-Syn基因融合于GFP上游,透膜小肽以双顺反子方式与α-Syn-GFP共表达;以文献报道的可抑制α-Syn异常聚集的小肽ASI1D(MRRGGAVVTG(R)6)为对照,通过监测整体细胞荧光强度研究透膜小肽影响α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集的情况.结果:5种小肽能不同程度的抑制α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集;和对照Pc相比,R7P4抑制α-Syn(A53T)异常聚集的效果提高了55%,R7P3抑制α-Syn(S129A)异常聚集的效果提高了64%,R7P4抑制α-Syn(WT)异常聚集的效果提高了39%.结论:在大肠杆菌中,透膜小肽可以有效地抑制α-Syn(A53T,S129A,WT)的异常聚集.     

创伤性脑损伤与肠道菌群关系研究进展

创伤性脑损伤是一种高致死率的疾病，严重危害人类生命健康。肠脑轴是大脑和胃肠道系统之间主要的双向通讯途径。近年来，创伤性脑损伤与肠道菌群的相互作用关系逐渐被揭示。肠道菌群通过肠脑轴参与了创伤性脑损伤后急性病理损伤的调节过程并发挥重要作用。本文综述了创伤性脑损伤的发生、对人类健康的巨大影响，肠脑轴的含义及其在颅脑损伤中的病理调节机制，并在此基础上提出可能的治疗手段，包括粪便微生物菌群移植、使用益生菌、刺激迷走神经、摄入多酚类物质以及靶向免疫调节策略，以期为临床治疗创伤性脑损伤提供新的思路。     

多巴胺能神经元线粒体的氧化损伤与帕金森病

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的一个主要病理特征就是中脑黑质多巴胺能神经元的丧失,目前研究认为该病理变化与多种因素有关,包括蛋白质异常积聚、泛素蛋白酶体系统功能异常、神经炎症、线粒体损伤和氧化应激。在帕金森病人和动物模型中,中脑黑质有着明显的氧化改变。帕金森病的遗传和环境因素均会作用于线粒体,尤其对线粒体呼吸链复合体I有着抑制作用,造成线粒体损伤,产生活性氧(ROS)。活性氧的大量产生造成脂类、蛋白质和DNA的氧化,从而加剧多巴胺能神经元的线粒体和细胞损伤。多巴胺代谢过程中会产生活性氧,该自身代谢特点决定了多巴胺能神经元存在有较高的氧化应激,易受环境因素的影响。因而,线粒体的氧化损伤在帕金森病病理发生中起着重要作用。