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肠道菌群代谢产物咪唑丙酸:阿尔茨海默病认知衰退的新型生物标志物与治疗靶点

阿尔茨海默病(AD)的病理机制研究长期聚焦于大脑内部,但近年来,肠道微生物组与大脑健康之间的“肠-脑轴”联系成为了生物医学领域的研究热点。近日,来自威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队在《Nature Communications》上发表了一项重要研究,指出由肠道细菌产生的常见代谢产物——咪唑丙酸(Imidazole propionate, ImP),在阿尔茨海默病的病理进程中扮演了关键角色。

研究人员指出,虽然ImP在人群中的产生水平存在显著差异,但其作为一种能够循环至全身的分子,已在先前研究中被证实与2型糖尿病及冠状动脉疾病有关。在此项研究中,团队通过动物实验发现,ImP能够穿过屏障进入大脑,并显著促进β-淀粉样蛋白(beta-amyloid)和Tau蛋白的积累。这两种蛋白的异常沉积正是导致神经元死亡及AD病理特征的核心驱动力。

为了验证这一发现,研究团队分析了威斯康星阿尔茨海默病研究中心近1200名参与者的血液样本。数据统计显示,血液中ImP浓度较高的个体,其脑内与痴呆相关的蛋白异常标志物水平更高,且在随后的认知功能测试中表现出更快的衰退速度。此外,研究还发现了一个关键的遗传因素:约43%的参与者携带一种特定的基因变异,该变异与血液中高水平的ImP显著相关,这可能与肾脏过滤和清除ImP的效率差异有关。

“这为我们提供了一个类似于胆固醇的治疗思路,”该研究的共同负责人Barbara Bendlin教授表示。由于ImP源于肠道细菌对组氨酸(一种人体必需氨基酸)的代谢,通过饮食完全规避组氨酸并不现实。因此,研发能够特异性抑制ImP产生或促进其清除的药物,有望成为延缓AD患者认知衰退、降低患病风险的全新临床策略。


Journal Reference: “Gut bacterial metabolite imidazole propionate potentiates Alzheimer’s disease pathology” by Vaibhav Vemuganti, Jea Woo Kang, Qijun Zhang, Eric R. McGregor, James R. Hilser, Ruben Aquino-Martinez, Sandra Harding, Joseph Lawrence Harpt, Katharina R. Beck, Hailey Bussan, Jessamine F. Kuehn, Yuetiva Deming, Rachel Studer, Sterling C. Johnson, Sanjay Asthana, Henrik Zetterberg, Kaj Blennow, Corinne D. Engelman, Hooman Allayee, Rozalyn M. Anderson, Tyler K. Ulland, Fredrik Bäckhed, Barbara B. Bendlin and Federico E. Rey, 26 June 2026, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-74744-z

(责任编辑:泉水)