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腸道菌相研究熱 抗食物過敏、降心血管風險、巴金森氏症

2019.07.05 環球生技雜誌記者/李林璦 編譯

腸道菌叢(圖片來源:網路)

腸道菌叢(圖片來源:網路)

現今,腸道中的微生物研究越來越熱門,臺灣也隨著特管法開放了微菌叢植入治療,腸道中的微生物不僅數量龐大,種類更是多變,而近期,不論是在《Nature》子刊《Nature Medicine》或是《Cell》子刊《Neuron》上都發表了與腸道微生物相關的研究,顯示腸道微菌叢與食物過敏、心血管疾病風險因子與巴金森氏症都息息相關。

 

  • 《Nature Medicine》微生物療法可抑制食物過敏!?

 6月24日,美國波士頓兒童醫院(Boston Children’s Hospital, BCH)與哈佛醫學院附設布萊根婦女醫院(Brigham and Women’s Hospital, BWH)的科學家利用微生物療法通過調節T細胞的MyD88/RORγt途徑抑制食物過敏,該研究指出小鼠口服微生物療法可以解決微菌叢失調,重置免疫系統,以增強小鼠抵抗食物過敏的能力,甚至能逆轉疾病。該研究發表於《Nature Medicine》。

 目前,最有效防止致命的食物過敏反應發生的方法是讓患者完全避開過敏原,或是以口服免疫療法,讓患者暴露於低劑量的過敏原中,再逐漸增加過敏原的量,使患者適應,但僅有某些情況下具有效果。

 因此,BCH / BWH團隊開始研究新方法,研究人員收集了56名食物過敏嬰兒與98名對照組的糞便樣本進行分析,發現食物過敏嬰兒糞便中的細菌明顯與對照組不同。因此,研究人員更進一步將嬰兒糞便中的細菌移植到易過敏的小鼠體內,並以卵白蛋白(ovalbumin, OVA) 作為過敏原引起小鼠的過敏反應。

 結果發現,給予患有食物過敏嬰兒之糞便細菌的小鼠出現了嚴重的過敏反應,而給予健康嬰兒糞便細菌的小鼠則能抵抗過敏反應。研究人員進一步從人體腸道中分離出5-6種屬於擬桿菌門(Bacteroidetes)或梭菌目(Clostridiales)的細菌,製成口服療法,發現其能幫助小鼠抵抗食物過敏,研究團隊認為,該微生物療法能重新建立對食物過敏原的耐受性。

 透過免疫學分析發現,該細菌靶向調節T細胞的MyD88/RORγt途徑抑制食物過敏,研究人員表示,這一新證據為過敏患者帶來一些希望,與以往的免疫療法不同,微生物療法可以廣泛地治療食物過敏。

 參考資料:https://www.europeanscientist.com/en/public-health/scientists-discover-bacteria-in-the-gut-that-protect-against-allergies/

 https://doi.org/10.1038/s41591-019-0461-z

 

 

  • 《Neuron》證實巴金森氏症源於腸道

 6月26日,美國約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)研究人員發現巴金森氏症源於腸道的關鍵證據,並建立了一個更準確的巴金森氏症小鼠模型。該研究發表於《Neuron》。

 α-突觸核蛋白(alpha-synuclein)的錯誤折疊是造成巴金森氏症神經損傷的主因,導致運動及語言能力的惡化。此次研究證實了一個長期存在的理論,異常折疊的α-突觸核蛋白是從腸道開始發展,透過迷走神經傳播到大腦。

 研究人員將異常折疊的α-突觸核蛋白注入100多隻健康小鼠的腸道內,並追蹤蛋白質的位置,結果發現,注入蛋白質一個月後,錯誤折疊的α-突觸核蛋白會出現在腦幹內的結構中,三個月後,也出現在大腦的其他區域,如杏仁核和富含多巴胺神經元的中腦部分,七個月後,出現大腦中的更多區域。研究團隊表示,這種發展方式與人類巴金森氏症的病程相符合。

 進一步研究顯示,小鼠的大腦中多巴胺濃度下降,在腸道注入錯誤折疊的α-突觸核蛋白7個月後,多巴胺神經元逐漸喪失功能,並出現運動功能、記憶、焦慮和行為方面的問題。而若切除小鼠迷走神經,或是以基因改造使小鼠無法產生α-突觸核蛋白,該小鼠的多巴胺系統未出現損傷,也不會出現運動、記憶或行為障礙。

 該團隊表示,這些結果顯示錯誤折疊的α-突觸核蛋白透過迷走神經傳播到大腦,注射的蛋白質會在小鼠腸道中觸發正常的α-突觸核蛋白使其錯誤折疊,導致一系列的骨牌效應,讓錯誤折疊的蛋白質傳播到大腦。

參考資料: https://www.theguardian.com/society/2019/jun/26/growing-evidence-suggests-parkinsons-disease-starts-in-gut

 https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.05.035

 

 

  • 《Nature Medicine》死菌補充劑能降低肥胖者心血管疾病危險因子

7月1日,比利時魯汶大學的魯汶藥物研究所和聖盧克大學的研究人員發現,經巴式殺菌後的Akkermansia muciniphila(簡稱Akk菌)口服補充劑可以降低肥胖與過重受試者的心血管疾病危險因子,並能延遲糖尿病前期的進展和降低膽固醇。未來,研究人員將進行大規模的研究,並計畫推廣經巴氏殺菌Akk菌做為食品補充劑。該研究發表於《Nature Medicine》。

Akk菌早在2007年就已經被證實能延緩小鼠肥胖和第二型糖尿病的病程,2017年,研究人員偶然發現給予小鼠經巴氏殺菌後的Akk菌可以更有效地降低胰島素阻抗、高膽固醇血症和肥胖等心血管疾病危險因子。

本次研究為隨機、雙盲、安慰劑對照試驗,納入40名過重或肥胖的胰島素阻抗受試者,其中32人完成了試驗,受試者隨機分成三組,分為安慰劑組、活的Akk菌與經巴氏殺菌後的Akk死菌,口服補充三個月後進行代謝相關檢測。結果顯示,補充經巴氏殺菌後的Akk死菌的受試者與安慰劑相比顯著提高了30%胰島素敏感性,體重平均下降2-3公斤,體脂肪平均也減少1.37公斤,另外,總膽固醇也顯著降低8.68%,而低密度脂蛋白(LDL)降低7.53%,三酸甘油酯也降低15.7%,但並沒有達到統計上的顯著差異。

但該研究團隊也承認,此次研究確實存在一些侷限性,不僅受試者人數少,雖然大部分的臨床試驗終點均達到,但內臟脂肪與身體質量指數(BMI)並未有顯著改變,不過這項研究還是顯示了長期補充Akk死菌的可行性與安全性。

參考資料:https://www.genengnews.com/news/bacterial-supplement-could-cut-risk-of-cardiovascular-disease-in-overweight-people/

https://doi.org/10.1038/s41591-019-0495-2

 

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