研究表明，肠道细菌产生的蛋白质可能会导致大脑蛋白质的错误折叠和大脑炎症

阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的特征都是大脑中的蛋白质聚集、错误折叠和炎症。在超过90%的病例中，医生和科学家不知道是什么原因导致这些过程发生。

罗伯特·p·弗里德兰医学博士、路易斯维尔大学医学院梅森·c和玛丽·d·路德捐赠主席和神经学教授，以及一组研究人员发现，这些过程可能是由肠道细菌(微生物群)产生的蛋白质触发的。他们的研究表明，暴露在细菌蛋白质叫做淀粉样蛋白，有结构上的相似性大脑蛋白质导致大脑中α -突触核蛋白的结块增加。在神经退行性疾病AD、PD和ALS患者的大脑中，可以看到错误折叠的α -突触核蛋白和相关淀粉样蛋白的聚集物或团块。

突触核蛋白(AS)是一种通常由大脑神经元产生的蛋白质。在PD和AD中，α -突触核蛋白以称为淀粉样蛋白的团块形式聚集，对神经元造成损害。弗里德兰假设，肠道中细菌产生的类似结块蛋白质通过一种称为交叉播种的机制导致大脑蛋白质错误折叠，导致聚集的大脑蛋白质沉积。他还提出，微生物群产生的淀粉样蛋白会引起肠道免疫细胞的启动，导致大脑炎症加剧。

这项研究得到了迈克尔·j·福克斯基金会(The Michael J. Fox Foundation)的支持，研究人员将产生细菌淀粉样蛋白卷状蛋白的大肠杆菌菌株注射给大鼠。对照组动物被给予相同的细菌，但缺乏制造细菌淀粉样蛋白的能力。与接触不产生细菌淀粉样蛋白的大肠杆菌的大鼠相比，喂食产生卷菜菌的大鼠肠道和大脑中的AS水平增加，AS在大脑中的聚集也增加。暴露在卷菜中的大鼠也表现出增强的脑炎症。

在一项相关实验中也发现了类似的结果，与未暴露于细菌淀粉样蛋白的线虫相比，喂食产生卷菜的大肠杆菌的线虫(秀丽隐杆线虫)也显示出了更高水平的AS聚集物。凯斯西储大学神经科学家陈舒博士领导的研究小组进行了这项合作研究。

这种对潜在作用的新认识肠道细菌神经退行性疾病可以使研究人员更接近于揭示引发这些疾病的因素，并最终开发出预防和治疗措施。

弗里德兰说:“这些对两种不同动物的新研究表明，肠道中细菌产生的蛋白质可能是阿尔茨海默病、帕金森病和渐冻症发病过程的启动因素。”“这很重要，因为这些疾病的大多数病例不是由基因引起的，而肠道是我们最重要的环境暴露。此外，我们还有许多潜在的治疗方案来影响鼻子、嘴巴和肠道中的细菌种群。”

Friedland是这篇文章的通讯作者，暴露于功能性细菌淀粉样蛋白curli增强了老年Fischer 344大鼠和秀丽隐杆线虫的α -突触核蛋白聚集，于10月6日在线发表科学报告这是自然出版集团的一本杂志。除Friedland外，UofL的研究人员还包括Vilius Stribinskis博士、Madhavi J. Rane博士、Donald Demuth博士、evelyn Gozal博士、Andrew M. Roberts博士、Rekha Jagadapillai、Ruolan Liu医学博士和Richard Kerber博士。该出版物的其他贡献者包括加州大学圣地亚哥分校的Eliezer Masliah医学博士。

这项工作支持了最近的研究，表明微生物群可能在与年龄相关的大脑退化的疾病过程中发挥作用。这是弗里德兰正在进行的关于微生物群和与年龄相关的大脑疾病之间关系的研究的一部分，该研究涉及与爱尔兰和日本的研究人员合作。

弗里德兰说:“我们正在对人类和动物进行研究，以进一步评估我们观察到的影响机制，并探索开发预防和治疗策略的潜力。”