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调节菌群可预防中风

时间:2017-05-17 10:31来源:科学网 作者:孙学军 浏览次数:
    最新研究说明,针对肠道菌群可以预防特定脑血管的发生,当然这个研究说是来自细菌的内毒素激活了大脑血管内皮细胞上的免疫受体,可以理解为肠道细菌引起了脑血管发炎。虽然这一研究给进一步转化研究提供了新思维,但目前缺乏针对性药物。我想氢气或许能对这种疾病的预防产生特殊作用,一方面氢气可以通过改善和优化肠道菌群,减少细菌内毒素的释放。另一方面,氢气可以发挥其抗氧化抗炎症专长,直接减少 TLR4 信号的活性。从两个方面发挥预防颅内海绵状血管畸形的发生。

    从学术研究角度,可以参考《自然》该研究论文,给动物饮用氢水,观察对颅内海绵状血管畸形发生几率的影响,然后分析血液中细菌内毒素的水平,脑血管内皮细胞上 TLR4 信号和下游通路活性,并对肠道菌群的比例进行分析。这样的研究,从肠道细菌,到内毒素释放,然后到脑内血管内皮细胞内信号通路的改变,跨度大,有潜在应用前景。


    颅内海绵状血管畸形(Cerebral cavernous malformations ,CCM)是由不规则扩张的血管通道组成的良性血管错构瘤。颅内海绵状血管畸形容易造成脑出血和癫痫,目前缺乏有效针对性治疗手段。研究表明,颅内海绵状血管畸形是因为脑血管内皮细胞 MEKK3–KLF2/ 4 信号传导通过缺乏负向调节复合物,但是导致该通路激活的上游信号分子仍然不十分清楚。特定细胞内信号通路往往有多种激活方式,确定这种激活分子对寻找疾病治疗手段十分关键,是精准医疗的核心思想。就是找到疾病产生的分子根源,然后针对性阻断这个分子,也是对因治疗的思想。


 
    最新《自然》发表一篇论文,确定了脑血管内皮细胞上一种免疫受体 TLR4 是导致 MEKK3–KLF2/ 4 信号传导激活的上游分子,激活该受体的分子竟然来自肠道内革兰氏阴性细菌细胞壁成分脂多糖,也叫细菌内毒素。用基因工程技术或药物阻断 TLR4 信号能预防小鼠颅内海绵状血管畸形的形成。如果增加 TLR4 或其共同受体 CD14 基因表达,则会促进小鼠颅内海绵状血管畸形的形成。

    这就是典型的现代医学研究思想,要确定细胞内某一个分子参与某一个疾病发生过程,先把这个基因去除,如果疾病不发生或减轻,则说明这个分子可能参与这个疾病发生的过程。当然去掉一个基因,可能会有其它类似功能的基因代偿性表达,即使这个基因具有这样的作用,也可能被掩盖。去掉基因,尤其是重要基因,本身属于破坏生物机体整体平衡,基因和蛋白往往是多种分子形成复杂网络,破坏其中一个,机体往往会启动代偿性机制,掩盖该基因的表型缺陷。为了应对这样的问题,一方面采用特定细胞特定组织的精准基因沉默技术,另一方面是用药物同时干预,在结合提高基因或分子活性的处理。三管齐下,确定一个分子在某一过程中的地位和价值。

    无菌小鼠也不容易发生颅内海绵状血管畸形的形成,使用一段时间抗生素也能减少动物发生颅内海绵状血管畸形几率。这进一步说明来自细菌内毒素在这一疾病过程中的作用。这些研究结果表明,肠道细菌内毒素通过激活固有免疫信号系统,竟然是造成脑血管疾病的分子基础。这一发现给这种疾病的治疗提供了新思路。

    不过这个研究也存在一些问题,过于巧合过于意外。细菌内毒素不可能专门只对脑内血管内皮细胞产生这样的影响,应该是全身性改变,例如导致肥胖和糖尿病的视网膜血管病变等问题。另外细菌来源的分子,往往是有害有益都存在,并不一定只有毒素,也有一些对炎症有控制作用的短链脂肪酸,甚至存在一些我们目前不了解的分子。这都是需要我们认真考虑的问题。




 
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