摘要:近期,顶级免疫学期刊《Cellular and Molecular Immunology》(影响因子19.8,中科院1区TOP)发表的一篇综述提出突破性观点:肠道菌群正通过免疫系统“远程操控”大脑!
近期,顶级免疫学期刊《Cellular and Molecular Immunology》(影响因子19.8,中科院1区TOP)发表的一篇综述提出突破性观点:肠道菌群正通过免疫系统“远程操控”大脑!
这一发现不仅刷新了我们对“肠-脑轴”的传统认知,更为治疗自闭症、阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症等多种神经系统疾病提供了全新思路。
不止“肠脑轴”,更是“肠-免疫-脑轴”
我们曾以为,肠道与大脑之间的联系被理解为通过神经和内分泌系统进行的双向信号传递,即“肠-脑轴”。然而,最新研究发现,免疫系统在其中扮演了至关重要的中介角色,形成了一个更为复杂的“肠-免疫-脑轴”。
肠道微生物不仅可以通过代谢产物直接影响大脑,更重要的是,它能够“训练”我们的免疫细胞,让这些细胞进入大脑,影响神经炎症、血脑屏障完整性,甚至调控神经元功能。免疫系统,是这个通信网络中不可或缺的一环。
研究目的
该综述旨在阐明以下核心问题:
肠道菌群如何通过代谢产物(如短链脂肪酸、色氨酸衍生物、次级胆汁酸等)调节宿主免疫系统的成熟与功能;
这些免疫信号如何穿越血脑屏障,影响脑内免疫细胞(如小胶质细胞、星形胶质细胞、T细胞等)的活性与表型;
脑内免疫细胞如何通过细胞因子(如IL-4、IL-17、IFN-γ等)直接调控神经元功能与行为表现;
以及基于上述机制,评估以肠道菌群为靶点的干预策略(如益生菌、代谢产物补充、免疫调节治疗)在神经系统疾病中的治疗潜力。
关 键 结 论
三大机制揭秘:菌群如何“遥控”大脑?
早期菌群定植,“教育”免疫系统
生命早期是菌群影响免疫发育的“关键窗口期”。
母体菌群通过胎盘、羊水、母乳等方式持续向胎儿/新生儿传递微生物信号,帮助婴儿免疫系统(如胸腺、淋巴结)正常发育。
研究发现,无菌小鼠或早期使用抗生素的小鼠会出现胸腺萎缩、Treg/Th17失衡、IgA分泌减少等系统性缺陷,成年后更容易出现焦虑和认知障碍,证明菌群对免疫系统的早期“编程”决定了远期脑功能。
菌群代谢物双通路:直接入脑+间接信号
• 直接通路:短链脂肪酸(SCFAs,如丁酸、丙酸)可穿越血脑屏障,增强组蛋白乙酰化、促进神经发生,并通过GPR41/43受体抑制小胶质细胞的NF-κB激活;胆汁酸(如TUDCA)经TGR5受体抑制星形胶质细胞炎症,减少Aβ沉积。
• 间接通路:色氨酸-5-HT、多巴胺前体L-DOPA及GABA等神经递质前体在菌酶作用下生成,经迷走神经传入孤束核,调节情绪与摄食行为;菌群还可通过激活肠嗜铬细胞-迷走神经-蓝斑核环路影响去甲肾上腺素释放。
外周免疫细胞“远程”塑造脑内微环境
肠道诱导的Treg、Th17、γδ T细胞及NK细胞可经血-脑屏障受损部位或脑膜淋巴管迁移至脑实质与脑膜。
• 脑驻留Treg通过分泌IL-10、AREG抑制小胶质细胞过度活化,促进卒中后白质修复;
• 脑膜γδ T细胞释放IL-17A,既可在自闭症模型中触发异常焦虑,也能以剂量依赖方式改善社交行为;
• NK细胞来源的IFN-γ诱导LAMP1⁺TRAIL⁺抗炎星形胶质细胞,限制EAE病变范围。
这些结果首次明确了“外周免疫细胞-脑实质细胞”功能性互作的分子路径。
神经疾病新解:菌群-免疫失衡是共同特征
研究发现,多种神经系统疾病都存在显著的菌群-免疫失调:
自闭症
患儿肠道中丁酸菌减少,促炎菌增加,伴随IL-6/IL-17等炎症因子升高。
移植患者菌群给无菌小鼠,会出现社交障碍;而补充丁酸或调节T细胞可改善行为。
阿尔茨海默病
患者菌群多样性下降,Alistipes、Bacteroides增多,Dialister、Clostridium减少;菌群衍生的SCFAs虽促进小胶质募集却抑制其吞噬Aβ功能,提示“免疫抑制型”微环境可能加速病理;靶向菌群或PD-1/PD-L1免疫检查点可动员外周巨噬细胞清除Aβ。
帕金森
α-突触核蛋白模型显示,肠道巨噬细胞作为抗原提呈细胞驱动CD4,会激活T细胞攻击多巴胺神经元炎症。
益生菌如L. rhamnosus E9 可通过增强肠道屏障、抗氧化改善运动症状。
抑郁症
“炎症型抑郁”患者存在特定菌群紊乱,菌群移植可复制抑郁表型,而丁酸梭菌或阻断IL-17信号则能缓解症状。
双向调控:大脑也能影响肠道!
这不只是肠道“上行”控制大脑——
压力激活HPA轴,释放皮质醇,破坏肠道屏障、改变菌群组成,进一步加剧神经炎症。
而迷走神经刺激或益生菌干预则可打断这一恶性循环,恢复肠屏障,降低中枢炎症。
该发现强调了“肠-脑”并非单向,而是“肠-免疫-脑”三向动态网络。
✅ 结语:从肠治脑,未来可期
肠道菌群通过免疫系统实现对大脑的“远程调控”,这一机制的发现,不仅揭示了多种脑健康问题的共性病理基础,也为我们提供了通过“肠—免疫—脑轴”进行干预的新策略。
未来,通过饮食调节、益生菌干预、菌群移植等方式改善肠道健康,或许将成为我们管理情绪、增强认知、延缓大脑衰老的日常方法!
善泰健康|以菌群干预为突破,助力神经系统疾病治疗
✦ 核心技术与定位 ✦
善泰健康长期深耕免疫微生态核心技术,专注于肠道菌群移植(FMT)技术开发与应用、菌群相关疾病机制研究及免疫微生态药物管线布局。
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我们已与国内多家大型三甲医院开展合作,不仅在肿瘤、消化道疾病领域取得显著成效,更将治疗应用扩展至阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症、自闭症等神经系统疾病,为患者提供全新方向的治疗选择。
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✦ 展望未来康复之路 ✦
善泰健康坚信,从肠道微生态出发,通过多维度、个体化的菌群-免疫-脑轴调控,能够为神经系统疾病患者开辟更温和、更根本的康复之路。
来源:善泰健康