廣東省科學院微生物研究所、華南應用微生物國家重點實驗室腸道微生態與健康團隊謝黎煒研究員，聯合中國科學院亞熱帶農業生態研究所印遇龍院士和萬丹博士，在The Innovation期刊發表了題為：Gut microbiota in muscular atrophy development, progression, and treatment: New therapeutic targets and opportunities的綜述論文。

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該綜述系統性地總結了腸道菌群在肌萎縮發生、發展以及治療過程中扮演的角色以及潛在的靶向治療的新靶點和機遇，推動肌萎縮相關疾病防治手段的開發，并探索新的診療方案。

The Innovation是一本由青年科學家與 Cell Press 于2020年共同創辦的綜合性英文學術期刊：向科學界展示鼓舞人心的跨學科發現，鼓勵研究人員專注于科學的本質和自由探索的初心。

健康人的腸道內寄宿著10-100萬億的微生物群。研究發現這些微生物體所攜帶的基因參與了人體眾多生理機能的調控，影響人體免疫功能、大腦活動以及腸道屏障完整性等。近年的研究表明腸道菌群可以通過改變宿主糖脂、氨基酸代謝、胰島素敏感性、炎性反應以及干細胞穩態等方式影響骨骼肌的代謝、質量和功能。研究人員通過臨床觀察、疾病治療和基于動物模型的基礎研究，發現了腸道菌群與肌萎縮的關聯和作用機制，這有利于后續發現基于腸道菌群的生物標記物和研發基于健康微生物的功能性微生態制劑或微生態藥物。研究成果可以應用于肌萎縮疾病的早期預警和篩查，為肌萎縮疾病的預防、干預與治療提供有效的方案。

雞生蛋還是蛋生雞：腸道菌群紊亂與肌萎縮病變

腸道菌群的健康狀況與肌萎縮病變密切相關，二者之間的關系和相互作用形式錯綜復雜。腸道菌群的多樣性、組成、菌群之間的互作關系以及它們的次生代謝物都與肌萎縮疾病有著千絲萬縷的聯系。同時，飲食結構和生活環境等因素也在其中起到不容忽視的作用。

研究發現肌萎縮的多種疾病都與腸道菌群的變化密切相關。重癥肌無力、炎性肌病、糖原貯積病、脊髓損傷以及惡病質等多種肌萎縮疾病都與腸道菌群多樣性降低有關。但是肌萎縮性側索硬化癥與菌群多樣性的關系仍存在爭議。

此外，疾病的進展也會影響菌群的構成和次生代謝物的水平，造成連鎖反應。例如導致肌萎縮的法布里病所產生的代謝物質的積累會導致以脆弱擬桿菌為代表的一部分致病菌在腸道內過度繁殖，并影響健康微生物組成和含量，誘發菌群紊亂，導致短鏈脂肪酸水平下降，進而損害腸道功能，影響肌肉健康。

看不見的藥廠：菌群代謝物與肌萎縮

不同種類的腸道微生物具有獨特的代謝特點，能夠分解人體腸道中的物質產生不同的代謝產物。這些由腸道微生物合成的次生代謝物會參與人體復雜的生理與生化反應。廣東省科學院微生物研究所謝黎煒研究員團隊近期在 Science China-Life Sciences 期刊發表的研究成果進一步證實，在肌萎縮發生和發展的過程中，血清和骨骼肌內丁酸含量的動態變化可能通過Mct1轉運體影響骨骼肌干細胞（也稱為肌衛星細胞）的穩態以及骨骼肌的再生潛能。除丁酸鹽以外，圍繞肌萎縮的研究還發現，通過藥物、改善飲食、糞菌移植、探針電刺激、益生菌補充等手段可以重構腸道菌群，尤其是健康腸道微生物的多樣性，增加如β-丙氨酸、兒茶酸等菌群代謝物質，從而改善神經與肌肉的功能。

腸道菌群與肌萎縮

“親賢臣，遠小人”：益生菌如何治療與緩解肌萎縮

近年來，眾多臨床和基于動物實驗的基礎研究顯示了益生菌在防治肌萎縮方面的應用價值。研究指出乳酸桿菌、雙歧桿菌等益生菌可以改善腸道微環境，并有效緩解重癥肌無力的癥狀。同時，通過益生菌與藥物的聯合使用，可以有效控制乃至逆轉包括惡病質在內的肌萎縮。此外，益生菌還可以觸發保護性免疫反應，幫助脊髓損傷的個體恢復運動能力。

總結與展望

近年，眾多研究成果揭示腸道菌群調控在防治肌萎縮相關疾病方面的應用前景。但仍需開展深入的臨床前機制研究，來啟發與推動創新性的肌萎縮防治方案。同時，針對包括法布里病、炎性肌病以及糖原貯積病在內的肌源性肌萎縮疾病，需要基于動物實驗的基礎研究與臨床研究，來進一步闡明腸道菌群在相關疾病發生和發展過程中的作用機理，并探索在此過程中菌群的組成和結構以及與宿主的互作機制，進一步開發應用于疾病輔助治療的功能性微生態制劑，為疾病的臨床治療開辟新的治療策略。

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