腦腸軸調節全身發炎 與失智症巴金森相關

腸道是人的第二大腦,瞭解腸道細菌與大腦雙向溝通,情緒障礙及失智等受影響的機制


腸道是人的第二個大腦
腸道功能不佳會惡化睡眠及情緒症狀
讓大腦打開警報訊號,引發全身發炎反應 ,也更加重腸道的症狀
由於腸道是製造血清素及多巴胺的大本營
腸道出現障礙,這些神經傳導物質的不足
會造成焦慮憂鬱等症狀,甚至加重巴金森症症狀
先整理此研究提出的幾大重點,有興趣的人可參考完整文章

  1. 大腦和腸道是一種雙向溝通的管道,焦慮、憂鬱、疼痛和自閉症,都受到這個兩個管道溝通不良的影響,腸道細菌不健康,讓病情更加不容易控制。
  2. 腸道的微生物能夠影響及調節大腦海馬迴的神經成長,不正常的發展會影響到視覺空間及物體的辨識,腸道的細菌會影響血清素接受器5-HT1A 的表現,大腦親神經因子/ 神經成長因子BDNF分泌。
  3. 不正常的腸道細菌會讓有毒害性的物質累積 ,膠原細胞無法適當的清除,可能經由迷走神經傳遞到大腦,毒性物質逆向傳遞到大腦,造成腦細胞的傷害。
  4. 腸道功能不正常,會影響血清素及多巴胺的製造障礙,產生許多焦慮憂鬱,以及惡化巴金森症相關的運動症狀。
  5. 許多巴金森症發病之前,已經有長期腸胃症狀,包括便秘、腸道健康和中樞神經十分相關。


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神經細胞功能異常
會造成許多行為、精神以及神經退化的疾病
尤其是現在特別被注意的類澱粉化過程
某些特定的神經蛋白質
不正常的堆積在細胞裡面
造成了神經系統無法運作甚至死亡
可以引發50種以上的神經退化疾病
我們比較熟悉的
可能導致阿茲海默失智症腦細胞死亡機制之一
也是巴金森式症的致病機制之一
巴金森氏症是美國最常見的神經疾病之一
大約在60歲總人口以上的1%左右
全世界大約有3000000人受這個症狀所苦
包括顫抖、肌肉僵硬、動作緩慢以及步伐不穩(不容易啟動、小碎步等)
這是一個多種因素造成的疾病
環境也是重要的致病因素之一
遺傳性只佔少於10%左右
由於容易累積α-突觸核蛋白(a-synuclein,aSyn)
這種漸進式累積過程
導致許多細纖維累積在神經細胞裡面
黑質緻密部(substantia nigra pars compacta,SNpc) 的多巴胺細胞特別脆弱
特別容易受到這些物質累積的破壞
大腦和腸道是一種雙向溝通的管道
焦慮、憂鬱、疼痛和自閉症
都受到這個兩個管道溝通不良的影響
讓病情更加不容易控制
相關研究發現
腸道的微生物能夠影響及調節
大腦海馬迴的神經成長
不正常的發展會影響到
視覺空間及物體的辨識
腸道的細菌會影響血清素接受器5-HT1A 的表現
大腦親神經因子/ 神經成長因子BDNF分泌
NMDA 神經接受器的結構
腸道細菌會改變大腦皮質髓鞘化
讓大腦血管的通透性受到影響
失去了保護大腦隔離有害物質的功能
適當的腸道細菌會促進腸道及血液中血清素的濃度
可以影響焦慮、過動和認知
在巴金森氏症病人的口腔黏膜及排泄物當中
細菌的種類和數量與正常人有顯著的差別
憂鬱長大的細菌會控制免疫細胞的分化以及功能
不僅影響腸道的免疫細胞,還會影響全身以及大腦免疫功能的表現
病人進展到巴金森氏症之前
常常表現出長期腸道發炎以及腸道功能異常,例如便秘
研究人員認為
會造成α-突觸核蛋白堆積
然後經由迷走神經傳遞到大腦
相關研究發現
如果這些物質在腸道累積經由切除迷走神經後
罹患巴金森氏症的機會會下降
而且在健康的腸胃細胞注入α-突觸核蛋白
會誘發迷走神經已經腦幹的神經病變
因此這種腸道神經有毒物質累積
逆行性的網上傳遞到大腦
是現在巴金森氏症重要的研究方向
也是其他神經退化疾病的可能機制
研究人員發現
從罹患巴金森症的病人道分離出來的微生物
更容易促成這種α-突觸核蛋白的形成
國際權威期刊Cell針對此種論點進行相關的研究
結果發現
在腸道將不良的細菌去除
可以減少α-突觸核蛋白的累積和形成
也讓受試動物的神經缺損減少
因此認為腸道和大腦的逆向訊號傳遞
如果罹患巴金森症的腸道細菌增生
會造成α-突觸核蛋白 累積的速度增加
會讓運動神經的表現惡化
巴金森症的症狀更加明顯
由於腸道細菌促成α-突觸核蛋白
行程的機制相當複雜
現在認為腸道的細菌
可能導致神經膠質細胞的穩定成熟,或者造成發炎反應
如果腸道的細菌促成α-突觸核蛋白的形成
可能會引發神經膠細胞的發炎反應
造成細胞的死亡速度增加
由於神經膠細胞清除這些物質的速度不夠
發炎反應又破壞更多的細胞
累積更多破壞殘骸的會更無法清除
症狀快速的惡化
如果腸道細菌能夠促進神經膠細胞的成熟和穩定
促進這些物質的清除,可能可改善疾病的過程
腸道細菌的自我吞噬,是一種是我調解的代謝過程
如果腸道細菌的這種自我吞噬出現障礙
也可能導致這些物質清除出現障礙
同樣的狀況也出現在許多類澱粉團塊的累積過程
例如阿茲海默症,都受到腸道細菌運作正常與否的影響
由於身體的多巴胺和他的前驅物質
有一半以上都是從腸道所產生和製造
腸道細菌是否能夠運作正常
影響的神經膠原細胞的活性
以及是否能夠順利清除有害的物質
或者讓這些有害物質向上傳遞到大腦
造成多巴胺細胞的損害
腸道細菌會影響腸道的吸收和蠕動
而腸道細胞外α-突觸核蛋白的累積
也會抑制腸道細菌
造成類似澱粉團塊的累積而無法被排除
好的細菌減少,相對不好的細菌增加
讓這些代謝物質更無法排除
腸道對於益生菌的環境更加惡劣
讓巴金森症的運動症狀更加惡化
後續的治療
需要放在減少腸道不利的環境
參考文獻

  • Gut Microbiota Regulate Motor Deficits and Neuroinflammation in a Model of Parkinson's Disease. Cell. 2016 Dec 1;167(6):1469-1480.