微生物可以占据治疗神经疾病的关键
当我们考虑神经系统疾病的原因以及如何对待它们时,我们考虑瞄准大脑。但这是最好还是唯一的方法?也许不会。贝勒医学院科学家的新研究表明,肠道中的微生物可能有助于某些与复杂神经系统疾病相关的症状。在期刊上发表的调查结果细胞,还表明微生物启发疗法可能有一天有助于治疗它们。
Mauro Costa-Mattioli博士,教授和Cullen基金会赋予了神经科学和贝勒的记忆和大脑研究中心主任的椅子,发现了他的团队,不同的异常行为是由宿主的基因和微生物组相互依赖的监管。具体而言,该团队发现,在神经发育障碍的小鼠模型中,多动由宿主的遗传学控制,而社会行为缺陷由肠道微生物组介导。
更重要的是从治疗角度来看,他们发现用特定微生物治疗,促进在肠道中的生物型家族中的化合物的生产或用代谢活性生物型分子的治疗改善了社会行为而不是运动活动。
“我们是宿主和微生物基因的承载。虽然大多数重点传统上一直处于宿主基因中,但在我们内部生活的微生物群体,是遗传信息的另一个重要来源,”斯科塔 - 马特里吉说。
Costa-Mattioli集团的工作提供了一种不同的思考神经系统疾病,其中人和微生物基因彼此相互作用并有助于这种情况。他们的发现还表明,有效的治疗可能需要针对大脑和肠道来完全解决所有症状。另外,它们打开了其他复杂条件的可能性,例如癌症,糖尿病,病毒感染或其他神经障碍可能具有微生物组成分。
脑肠道微生物串扰
“研究人类的这些复杂的互动是非常困难的,所以在这项研究中,我们与一个人一起工作鼠标模型对于缺乏CNTNAP2基因(CNTNAP2 - / - 小鼠)的动物缺乏拷贝的神经发育障碍,“CO-First Author Sean Dooling表示,培养师候选人在Costa-Mattioli实验室中的分子和人类遗传学。”这些小鼠具有社会缺陷和多动症,类似于在自闭症谱系障碍(ASD)中观察到的。此外,与许多有ASD的人一样,与没有遗传变化的小鼠相比,这些小鼠也有细菌的变化,这些细菌弥补了微生物。“
进一步的实验表明,调节肠道微生物组在突变小鼠中改善了社会行为,但没有改变它们的多动,表明微生物组的变化选择性地促进了动物的社会行为。
“我们能够将微生物组的贡献与动物的基因变异对行为变化分开,”Dooling说。“这表明肠道微生物组不应该被忽略作为研究健康和疾病的重要变量。”
配备了这些知识,研究人员深入挖掘了微生物组对动物社会赤字影响的基础。根据他们以前的工作,调查人员用益生菌微生物处理小鼠,L. Reuteri.。
“我们发现了L. Reuteri.还可以恢复正常的社交行为,但不能纠正CNTNAP2 - / - 小鼠的多动,“Costa-Mattioli实验室的前博士博士和现在是德克萨斯大学医疗教授在加尔维斯顿的分支。
然而,当给予亚社会小鼠的调查人员给予他们发现的代谢物或化合物时,令人惊讶的惊喜是在主机的肠道上增加L. Reuteri.。他们发现,用代谢物代替细菌治疗动物后,动物的社会缺陷也得到了改善。
“这为我们提供了至少两种可能的方法来调节肠道,细菌或细菌诱导的代谢物中的脑部调节脑,”Budington说。
细菌治愈你的大脑和超越
这项工作可以激发治疗神经系统疾病的新突破吗?虽然肯定仍然为时尚早,但调查人员对他们的发现的翻译含义特别兴奋。“我们的工作加强了一个新的前沿的新兴概念,以发展目标安全有效的治疗方法肠道微生物组Buffington说,患有选择性益生菌或细菌的药物的益菌或细菌的药物菌株。
“随着我们了解更多关于这些细菌的工作,我们将能够更精确地利用他们的权力来帮助治疗大脑,也许更多,”Dooling补充道。
本研究代表了现场前进的重要一步,因为许多疾病,尤其是影响大脑的障碍,仍然很难治疗。
“尽管所有科学的进步和基因操纵的承诺,但仍然难以调节人类基因来治疗疾病,但调节我们的基因微生物组可能是一个有趣的,无创替代方案,“Costa-Mattioli说。的确,L. Reuteri.目前正在意大利在患有自闭症的临床试验中进行测试,而Costa-Mattioli则旨在即将开始自己的审判。
“在我最疯狂的梦中,我本来可以想象肠道中的微生物可以调节行为和大脑功能。现在思考基于微生物的策略可能是治疗神经功能障碍的可行方式,仍然是狂野的,但非常令人兴奋。”
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