论文标题：Aging Gut-Brain Interactions: Pro-Inflammatory Gut Bacteria Are Elevated in Fecal Samples from Individuals Living with Alzheimer’s Dementia

论文链接：https://www.mdpi.com/2308-3417/10/2/37

期刊名：Geriatrics

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/geriatrics

如何更早地发现、诊断并干预阿尔茨海默病？这个问题长期以来一直是神经科学领域争论的焦点。阿伯丁大学的研究团队在《Geriatrics》期刊上发表了一项题为《衰老过程中的肠-脑相互作用：阿尔茨海默病患者粪便样本中促炎性肠道细菌丰度增加》的研究，系统分析了阿尔茨海默病（AD）患者肠道微生物群的组成与功能变化，并探讨了这些变化通过“肠-脑轴”对大脑健康产生的影响。

研究背景

阿尔茨海默病是最常见的痴呆类型，其病理改变（如β-淀粉样蛋白沉积）通常在临床症状出现前二十年就已开始。近年来，越来越多的证据表明，肠道微生物群及其代谢产物可通过肠-脑轴与神经退行性疾病密切相关。既往研究发现，衰弱而非实际年龄与老年人肠道菌群改变的相关性更强，而促炎性细菌的增加和抗炎性细菌的减少可能在神经炎症及认知功能下降中扮演重要角色。本研究采用病例对照法，通过分析粪便样本中的微生物组成，探讨养老院老年居民中，确诊AD者与未确诊AD者的肠道菌群在组成和/或功能是否存在差异。

研究过程及结果

研究团队从16家养老院招募了43名年龄相近的参与者，分为对照组（未确诊AD，19人）和AD组（24人，其中10人伴有挑战性行为症状）。通过收集粪便样本，采用16S rRNA基因测序分析微生物组成，并通过气相色谱法测定短链脂肪酸（SCFA）和支链脂肪酸浓度（BCFA），并检测了粪便钙卫蛋白作为肠道炎症标志物。

图1. 肠-脑轴双向信号传导示意图

该图展示了肠道与大脑之间通过神经、内分泌和免疫途径进行的复杂双向通信。饮食、肠道菌群组成、代谢产物（如SCFAs）以及炎症状态均可影响这一轴的功能，进而可能影响大脑健康和行为。

图2. 不同α多样性指标比较

α多样性分析显示，AD组与对照组在菌群多样性方面无显著差异，表明疾病状态主要影响特定菌群的丰度，而非整体多样性。

图3. 优势菌属的相对丰度比较

核心发现：多个细菌分类群的丰度在不同组间存在显著差异。AD组中大肠杆菌 / 志贺氏菌属（ p = 0.04）和严格梭菌属 1（ p = 0.03）的丰度均显著高于对照组。相反，对照组中拟杆菌属、布劳特氏菌属、罗斯氏菌属和粪杆菌属的丰度 （ p 值分别为 0.002、0.02、0.0001 和 0.02 ）显著高于 AD组。 Collinsella 属的平均丰度虽有波动，但 AD组（1.5%）高于对照组（0.9%）。

图4. 细菌与粪便代谢物的主成分分析

为了确定不同数据集间是否存在关联，研究者进行了相关性分析，涵盖全部人群以及对照组和AD组参与者之间的差异。针对细菌和脂肪酸代谢物的主成分分析显示，对照组和AD组个体之间存在明显的分离。

研究结论与展望

上述结果表明，患有阿尔茨海默病的养老院居民与未患病者相比，特定细菌种类及其代谢产物的相对丰度存在显著差异，这可能提示肠-脑轴的活性存在差异。AD组中的促炎性细菌比例显著高于对照组，而有益菌比例则显著低于对照组。此外，有益菌代谢产物的浓度与健康菌的丰度之间亦存在明显的相关性。已有大量研究探讨了肠-脑轴在AD中的作用，但据我们所知，本研究首次分析了AD患者和痴呆伴发精神行为障碍（BPSD）患者的肠道菌群组成，并尝试比较其微生物功能。与其他研究一致，本研究发现 AD患者的肠道微生物组与对照组存在差异。遗憾的是，两个 AD亚组之间未观察到显著差异，这可能由于AD组本身并无差异，或是由于将AD患者分为两个亚组后样本量过小所致。

总体而言，本研究为肠道菌群失调在阿尔茨海默病的发病机制中发挥着重要作用的观点提供了新证据，并指出微生物组成和代谢产物的变化都至关重要。然而，上述变化是否与AD患者的行为改变以及其他挑战性症状相关，仍有待进一步研究。未来研究应探讨维持健康的肠道菌群是否能够延缓AD的发病，以及通过饮食、益生元、益生菌或直接微生物移植等手段调节肠道菌群是否有助于减轻AD症状。

Geriatrics 期刊介绍

• Impact Factor: 2.1 (2024) | 2024 CiteScore: 3.4

• Time to First Decision：17 Days | Acceptance to Publication：2.8 Days

• 期刊链接：https://www.mdpi.com/journal/geriatrics

期刊主编：Prof. Dr. Ralf Lobmann, Clinical Centre Stuttgart—Katharinenhospital, Stuttgart, Germany

Geriatrics (ISSN 2308-3417) 是一个连接各领域专家与学者的跨学科平台，致力于融合老年医学领域的理论框架与临床实践。这本开放获取期刊为所有从事基础研究和医疗保健研究的学者提供成果分享平台，同时鼓励读者群体进行信息交流。目前已被Scopus, ESCI (Web of Science), PubMed, PMC等多个数据库收录。