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【三分鐘速覽】母親行為和腸道微生物群有關聯,可能影響人類大腦!

【三分鐘速覽】母親行為和腸道微生物群有關聯,可能影響人類大腦!

第79期

2021/2/1-2/7

三分鐘速覽每週業界熱點:

1、母親行為和腸道微生物群有關聯

2、健康體重可保護輕度AD患者的大腦

3、這個氨基酸開啟人類大腦可塑性的開關

4、11種阿爾茨海默病相關腦蛋白被發現

5、腦外傷對痴呆神經精神症狀有影響

1

母親行為和腸道微生物群有關聯

索爾克研究所(Salk Institute)的科學家們在一項新的研究中發現了一種大腸桿菌,當這種細菌生活在雌性小鼠的腸道中時,會導致它們忽視自己的後代。結果發表在2021年1月29日的《科學進展》(Science Advances)雜誌上,顯示了一種特定微生物與母親行為之間的直接聯絡。

儘管這項研究是在小鼠身上進行的,但它進一步證明了腸道微生物對大腦健康很重要,可以影響發育和行為。索爾克研究所分子和系統生理學實驗室主任Janelle Ayres說:“據我們所知,這是首次在動物模型中證明腸道微生物群對促進健康的母親行為和母親與後代之間的聯絡很重要。這增加了越來越多的證據,證明腸道和大腦有聯絡,微生物對調節它們所居住的宿主的行為很重要。”

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圖據Science Advances

在實驗中,她和她的團隊正在研究一組腸道中各有一株大腸桿菌的小鼠。擁有一種名為O16:H48 MG1655的大腸桿菌菌株的小鼠,母鼠的後代生長髮育不良。Ayres說:“我們發現幼鼠的行為是正常的,母鼠的奶成分正常、健康,產奶量也正常。我們最終發現,這種特殊的細菌會導致母鼠不良的行為。母鼠忽視了它們的幼崽。”(據Science Advances)[1]

2

健康體重可保護輕度AD患者的大腦

英國謝菲爾德大學的一項新研究發現,超重對大腦健康是一種額外的負擔,可能會加劇阿爾茨海默病的影響。這項研究發表在《阿爾茨海默病報告雜誌》(Journal of Alzheimer‘s Disease Reports)上,研究結果還強調了中年超重可能會對老年時的大腦健康產生影響。

來自謝菲爾德大學和東芬蘭大學的研究人員檢查了47名臨床診斷為輕度阿爾茨海默病痴呆患者、68名輕度認知障礙患者和57名認知健康個體的核磁共振腦掃描結果。在輕度痴呆患者中,肥胖與右側顳頂交界處周圍灰質體積呈正相關。這表明,肥胖可能導致認知健康的人和有輕度認知障礙的人的神經脆弱性。

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圖據 Journal of Alzheimer’s Disease Reports

這項研究的共同作者、謝菲爾德大學神經科學研究所的Matteo DeMarco博士說: “我們發現,保持健康的體重有助於保護那些已經患有輕度阿爾茨海默病痴呆的人的大腦結構。”(據Journal of Alzheimer‘s Disease Reports)[2]

3

這個氨基酸開啟人類大腦可塑性的開關

在去年秋天的一篇論文中,約翰·霍普金斯大學醫學院(Johns Hopkins University School of Medicine)的Shigeki Watanabe等人描述了穀氨酸是如何在神經元被激發後從神經突觸中釋放出來的。近日Watanabe在《自然-通訊》(Nature Communications)上發表了一項後續研究。

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圖據Nature Communications

穀氨酸具有深遠的臨床意義:在中風或腦損傷和神經退行性疾病後,穀氨酸可在神經元外積累到毒性水平,並損傷或殺死它們。人腦中很有效的神經交流物質是穀氨酸。它的數量很多,而且涉及各種操作,其中最令人驚訝的是由於學習和記憶獲取而導致的神經網路的緩慢重組,這個過程被稱為突觸可塑性。

Watanabe說:“透過這篇論文,我們發現了訊號如何透過突觸傳輸開啟開關以提高可塑性。我們證明穀氨酸首先在AMPA型穀氨酸受體附近釋放,以將訊號從一個神經元傳遞到下一個神經元,然後在第一個訊號啟用後立即啟用NMDA型受體,從而啟用突觸可塑性開關。”(據Nature Communications)[3]

4

11種阿爾茨海默病相關腦蛋白被發現

近日,艾默裡大學的一個研究團隊透過收集阿爾茨海默病患者的基因組學和死後大腦蛋白質組學資料,追蹤了十幾個基因,發現這些基因似乎透過改變大腦中蛋白質的水平來影響阿爾茨海默病的發展。該研究由發表在《自然-遺傳學》(Nature genetics)雜誌上。

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圖據Nature genetics

在這個全蛋白質組關聯研究(PWAS)中,研究人員在376名參與者的死後背外側前額葉皮質樣本中,尋找與近8400種蛋白質水平相關的基因位點。透過基因分型陣列或全基因組測序進行分析,研究發現了11個可能導致AD的候選基因,其中包括1個已知的和8個新的AD風險基因。

這些風險基因組可能以獨立於與AD相關的載脂蛋白E亞型ApoE-4相關的方式參與AD的發病機制,這為理解和治療神經退行性疾病指明瞭新的潛在途徑。研究人員寫道:“我們的發現為AD發病機制提供了新見解,併為進一步的機理和治療研究提供了有希望的靶標。”(據Nature genetics)[5]

5

腦外傷對痴呆神經精神症狀有影響

約翰霍普金斯大學的Michael J。 C。 Bray等人研究了外傷性腦損(TBI)、神經精神症狀(NPS)和全因性痴呆認知能力下降之間的聯絡。這一研究發表在Alzheimer’s & Dementia上。

他們對認知正常的參試者進行神經精神症狀的發生率檢查,在認知正常的參與者中統計了神經精神症狀的發生率,這些人根據是否存在外傷性腦損病史,發展為全因性痴呆(n = 130)或不存在(n = 849)。並透過生存分析探究在8年隨訪中神經精神症狀發生率。

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圖據Alzheimer‘s & Dementia

結果顯示:有外傷性腦損史的參與者的冷漠症流行率和發生率都增加了 (44。7% vs 29。9%,P = 。0018),此外運動障礙也更普遍(17。2% vs 9。5%,P = 。0458)。此外,較早的焦慮發病與TBI有關。這個研究的重要意義在於發現了在痴呆的發展過程中,外傷性腦損史與神經精神症狀風險增加和發病時間提前有關。(據Alzheimer’s & Dementia)[5]

參考文獻

1。  Lee,Y。 M。, et al。 (2021) Microbiota control of maternal behavior regulates earlypostnatal growth of offspring。 Science Advances。doi。org/10。1126/sciadv。abe6563。

2。  ManmohiD。 Dake et al, Obesity and Brain Vulnerability in Normal and Abnormal Aging: AMultimodal MRI Study, Journal of Alzheimer‘s Disease Reports (2021)。 DOI:10。3233/ADR-200267

3。  Li,S。, Raychaudhuri, S。, Lee, S。A。 et al。 Asynchronous release sites align withNMDA receptors in mouse hippocampal synapses。 Nat Commun 12, 677 (2021)。 https://doi。org/10。1038/s41467-021-21004-x

4。  Wingo,A。P。, Liu, Y。, Gerasimov, E。S。 et al。 Integrating human brain proteomes withgenome-wide association data implicates new proteins in Alzheimer’s diseasepathogenesis。 Nat Genet 53, 143–146 (2021)。 https://doi。org/10。1038/s41588-020-00773-z

5。  MichaelJ。 C。 Bray , Lisa N。 Richey, Barry R。 Bryant, Akshay Krieg, Sahar Jahed,William Tobolowsky, Christian LoBue, Matthew E。 Peters。Traumatic brain injuryalters neuropsychiatric symptomatology in all‐causedementia。Published: 19 January 2021 by Wiley in Alzheimer’s & Dementia。Alzheimer‘s & Dementia ;doi:10。1002/alz。12225

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