賈龍剛，王遠望，方 偉，耿偉濤，王艷萍

（天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457）

近年來，隨著人類壽命的延長，人口老齡化問題日益嚴峻，多種疾病對中老年人的生存、生活質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重影響，其中神經(jīng)系統(tǒng)疾病是最普遍的老年性疾病之一，包括阿爾茨海默病、帕金森綜合征等[1-2]。阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）又稱老年癡呆癥，是目前世界上影響范圍廣、患病人數(shù)多的一種神經(jīng)退行性疾病[3]。據(jù)國際失智癥協(xié)會報道，目前全球范圍內(nèi)約有超過5 500萬人患有癡呆癥，預(yù)計2050年總患病人數(shù)將達到1.52億，平均每3 s就有一人患病[4]。據(jù)統(tǒng)計，我國已有1 000多萬AD患者，總量居世界第一，且是患病人數(shù)增長最快的國家之一[5]。由此可見，我國的AD形勢尤為嚴峻，探究AD的發(fā)病機制，并基于此開發(fā)防治AD的藥品或功能性食品及相應(yīng)治療方案，是解決該困境的有效途徑。

AD的發(fā)病機制十分復(fù)雜，目前仍未完全解析，存在多種致病假說，例如淀粉樣蛋白級聯(lián)假說、神經(jīng)炎癥假說、線粒體損傷假說等[6-8]。近年來，隨著“微生物-腸-腦軸”概念的提出，大量研究表明腸道菌群是調(diào)節(jié)腸-腦功能的關(guān)鍵之一[9]。自主神經(jīng)系統(tǒng)的交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)分支可影響腸神經(jīng)系統(tǒng)回路，導(dǎo)致腸道運動性改變，從而影響抗性淀粉、膳食纖維等益生元或其他腸道關(guān)鍵微生物的營養(yǎng)物質(zhì)進入小腸和結(jié)腸，進而影響腸道微生態(tài)的平衡[10]。另外，下丘腦-垂體-腎上腺（hypothalamicpituitary-adrenal，HPA）軸可通過刺激分泌腎上腺皮質(zhì)激素，影響腸道菌群的定植和組成[11-12]。反之，腸道微生物及其代謝產(chǎn)物可通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞的成熟和功能，介導(dǎo)神經(jīng)生理過程，包括神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)傳遞、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫激活、血腦屏障的完整性等[13]。同時，腸道菌群及其代謝產(chǎn)物，如短鏈脂肪酸（short chain fatty acids，SCFAs）、γ-氨基丁酸（gammaaminobutyric acid，GABA）、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neutrophic factor，BDNF）等，通過調(diào)節(jié)外周免疫反應(yīng)對神經(jīng)炎癥、神經(jīng)損傷和大腦行為產(chǎn)生重要影響[14-15]。因此，調(diào)節(jié)和干預(yù)腸道微生物的組成和功能，是改善神經(jīng)系統(tǒng)疾病及開發(fā)相應(yīng)預(yù)防和治療方法的新途徑。

益生菌是一大類對人體有益的、活的微生物，包括乳酸菌、雙歧桿菌等，能夠通過調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)的平衡來發(fā)揮益生作用。多項研究表明，攝入某些特定益生菌可通過腸-腦軸有效預(yù)防和改善AD，潛在的作用機制包括調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，調(diào)節(jié)色氨酸等關(guān)鍵物質(zhì)代謝，促進神經(jīng)遞質(zhì)及其他有益代謝產(chǎn)物的釋放，降低腸道通透性和機體炎癥等（圖1）[16-18]。另外，益生菌發(fā)酵食品、發(fā)酵中藥，或益生菌聯(lián)合其他藥物共同用于治療AD也逐漸受到越來越多的關(guān)注。由益生菌衍生出來的益生元、后生元、合生元等同樣在食品、醫(yī)學(xué)、生物工程等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文對近5 年來單種益生菌、多種益生菌復(fù)配菌劑、益生菌發(fā)酵食品或益生菌聯(lián)合其他藥物用于改善AD的研究進展進行了綜述，概述了相關(guān)實驗方法、作用效果及潛在的分子機制，并提出了益生菌及其產(chǎn)品在預(yù)防和治療AD中的發(fā)展前景、存在的問題與挑戰(zhàn)。

圖1 益生菌通過腸-腦軸改善AD的潛在作用機制示意圖Fig. 1 Schematic diagram of the potential mechanism by which probiotics alleviate AD through the gut-brain axis

1 單種益生菌用于改善AD

作為一種活的功能性微生物，益生菌對于AD的功效逐漸被開發(fā)，包括體外指標檢測、動物模型分析和臨床試驗等[19]。表1整理了近年來單種益生菌在防治AD中的應(yīng)用，其中，植物乳桿菌和雙歧桿菌是研究和應(yīng)用最廣泛的單種菌株。Song Xinping等[20]通過D-半乳糖和AlCl3聯(lián)合處理構(gòu)建AD小鼠模型，經(jīng)灌胃植物乳桿菌DP189干預(yù)10 周后，AD小鼠的認知紊亂得到明顯改善，顯著增加了血清中5-HT、多巴胺（dopamine，DA）、GABA的含量，降低了腦內(nèi)神經(jīng)元損傷、Aβ沉積和微管相關(guān)蛋白tau蛋白病理損傷，同時通過調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3β（phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/glycogen synthase kinase 3β，PI3K/Akt/GSK-3β）信號通路降低tau蛋白的過度磷酸化，從而發(fā)揮改善AD的作用。植物乳桿菌MTCC1325同樣具有緩解AD模型大鼠的行為學(xué)損傷，減少腦內(nèi)Aβ沉積和乙酰膽堿含量的功能[21]。該研究的局限性在于僅討論了AD相關(guān)的動物形態(tài)學(xué)、行為學(xué)、膽堿能和組織學(xué)方面，其他參數(shù)包括各種生化指標和關(guān)鍵基因表達的變化還需進一步研究。在另一項研究中，研究者分別分析了3種不同的益生菌，植物乳桿菌DR7、發(fā)酵乳桿菌DR9和干酪乳桿菌對轉(zhuǎn)基因AD果蠅的神經(jīng)保護作用，其中植物乳桿菌DR7改善AD果蠅眼睛粗糙表型的效果最明顯，通過16S rRNA測序發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌DR7能夠顯著降低AD果蠅腸道菌群中Wolbachia的豐度，提高Stenotrophomonas和Acetobacter的豐度，因此作者推測Stenotrophomonas和Acetobacter豐度與AD患病率呈負相關(guān)，而Wolbachia可能是AD、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的潛在靶標[22]。該研究首次將Wolbachia菌與神經(jīng)性疾病相聯(lián)系，有助于人們從抑制腸道有害菌來預(yù)防和治療神經(jīng)性疾病。Cogliati等[23]探究了枯草芽孢桿菌NCIB3610對轉(zhuǎn)基因AD線蟲的神經(jīng)和行為學(xué)保護作用，研究發(fā)現(xiàn)該菌株能顯著緩解線蟲與AD相關(guān)的麻痹表型，恢復(fù)線蟲的壽命水平。在群體感應(yīng)肽合成和腸道相關(guān)生物膜形成方面的能力，可能是枯草芽孢桿菌發(fā)揮抗AD益生作用的關(guān)鍵。

短雙歧桿菌A1也能顯著逆轉(zhuǎn)AD模型小鼠的認知障礙，小鼠腸道內(nèi)容物轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示，雙歧桿菌A1抑制了AD小鼠海馬中免疫應(yīng)激過程中相關(guān)基因的表達，而對野生型小鼠無明顯影響。16S rRNA測序分析發(fā)現(xiàn)補充雙歧桿菌A1不影響AD小鼠腸道菌群組成，但顯著提高了血漿中SCFAs含量，如醋酸。同時，研究者進一步分別檢測了滅活短雙歧桿菌A1和醋酸鹽對AD小鼠認知障礙的作用，發(fā)現(xiàn)其都具有一定的緩解效果，因此推測短雙歧桿菌A1的抗AD功效可能主要依賴于其菌體成分和代謝產(chǎn)物醋酸鹽的作用[24]。該研究局限性是所用的模型未能完全體現(xiàn)AD病癥常規(guī)的生理指標，例如Aβ沉積等，作者主要集中在動物行為學(xué)分析和炎癥檢測，未探討短雙歧桿菌A1能否抑制Aβ的積累，這可能是該研究后期需進一步解決的問題。基于短雙歧桿菌A1的抗AD功能，多位研究者開展了一系列隨機、雙盲臨床試驗，證明補充該菌的神經(jīng)保護作用，尤其是改善老年人記憶損傷患者的瞬時記憶，提高簡易精神狀態(tài)測驗總分[25-27]。除短雙歧桿菌外，Lee等[28]從人類腸道中分離出一株長雙歧桿菌NK46，經(jīng)口服NK46 2個月后，轉(zhuǎn)基因5×FAD-Tg小鼠的認知障礙明顯得到改善，腸道菌群中變形菌門的豐度顯著降低，血液和糞便中的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）含量降低。免疫反應(yīng)研究結(jié)果顯示，長雙歧桿菌NK46能有效抑制核因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等炎癥因子的表達，從而達到抑制神經(jīng)炎癥的作用。同時，也進一步證明了誘發(fā)神經(jīng)精神障礙的應(yīng)激源可通過調(diào)節(jié)HPA軸導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)，腸道菌群紊亂及產(chǎn)生過量的內(nèi)毒素可能導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥和系統(tǒng)性炎癥，進而通過腸-腦軸引起神經(jīng)性疾病。

丁酸梭菌是一種高產(chǎn)丁酸及丁酸鹽的益生菌，可通過調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，增加丁酸鹽等有益代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量，有效改善淀粉樣前體蛋白/早老蛋白1（amyloid-β protein precursor/presenilin 1，APP/PS1）轉(zhuǎn)基因AD小鼠的認知障礙，減少腦內(nèi)Aβ沉積、抑制小膠質(zhì)細胞激活，并降低TNF-α、白細胞介素（interleukin，IL）-1β等炎癥因子的釋放，從而發(fā)揮改善AD的功能。體外Aβ寡聚體誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細胞模型實驗結(jié)果顯示，丁酸鹽能降低分化簇分子11b（cluster of differentiation 11b，CD11b）和環(huán)氧化酶-2（cyclooxygenase 2，COX-2）表達，通過抑制NF-κB信號通路來降低炎癥[29]，另外，相較于AD模型小鼠，補充丁酸梭菌小鼠的腸道菌群豐度略微降低，說明更多的微生物數(shù)量并非健康腸道的絕對標準，腸道菌群豐度增加可能是由于各種有害細菌或古生菌的過度生長造成的。在另一項研究中，作者利用LPS誘導(dǎo)的認知障礙模型和APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠模型，首次分析了一株來源于人的產(chǎn)丁酸無桿菌的功能，明確指出該菌可通過抑制Akt/GSK-3β和胰島素樣生長因子（insulin-like growthfactor，IGF）-1信號通路來抑制炎癥，進而發(fā)揮改善AD的功能[30]。以上研究體現(xiàn)了SCFAs及相關(guān)鹽類，尤其是丁酸、丁酸鹽分子在改善AD方面的巨大潛力。嗜黏蛋白阿克曼菌在腸道內(nèi)的豐富程度與人體健康密切相關(guān)，是近年來益生菌研究的熱點，包括抗癌、降脂、抗糖尿病等。Ou Zihao等[31]發(fā)現(xiàn)嗜黏蛋白阿克曼菌GP01具有保護腸道屏障、延緩腦內(nèi)病理變化、改善空間學(xué)習(xí)和記憶的功能。本課題組前期也挖掘、鑒定了多個具有抗AD潛力的益生菌，包括植物乳桿菌MA2、馬乳酒樣乳桿菌ZW3等，從抗炎抗氧化、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、改善抑郁癥、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)等方面對各菌株進行了系統(tǒng)的分析，為新型益生菌通過腸-腦軸防治神經(jīng)性疾病的研究提供借鑒[32-33]。

表1 單種益生菌用于改善ADTable 1 Single-strain probiotics for improving AD

通過基因工程、遺傳工程構(gòu)建的基因工程益生菌也逐漸應(yīng)用于改善AD的研究中，例如基因工程乳酸乳球菌MG1363-pMG36e-GLP-1能高產(chǎn)胰高血糖素樣肽-1，補充MG1363-pMG36e-GLP-1能有效改善由LPS引起的空間學(xué)習(xí)和記憶障礙，減少模型小鼠腦內(nèi)Aβ沉積，并能通過下調(diào)Toll受體4（toll like receptor 4，TLR4）/NF-κB信號通路和上調(diào)Akt/GSK-3β信號通路降低炎癥。16S rRNA測序結(jié)果顯示，補充基因工程益生菌后減少了小鼠腸道內(nèi)腸球菌和變形菌的豐度，增加了嗜黏蛋白阿克曼菌的豐度[34]。Cecarini等[35]構(gòu)建了一株基因工程乳酸乳球菌P62，經(jīng)口服該基因工程菌，轉(zhuǎn)基因AD小鼠的空間記憶損傷得到明顯改善，腦內(nèi)淀粉樣蛋白沉積顯著減少，同時降低了TNF-α、IL-1β等炎癥因子的表達。然而由于其改善AD的作用較復(fù)雜，具體的炎癥信號通路還未明確指出。

2 多種益生菌復(fù)配用于改善AD

多種益生菌復(fù)配制成聯(lián)合菌劑應(yīng)用于食品工業(yè)中較為常見，同樣也廣泛應(yīng)用于防治AD的動物或臨床研究中（表2）。據(jù)一項匯總分析研究報道，16 項研究直接對比了單菌種和多菌種對健康的促進作用，其中12 項研究表明多菌種的效果更好[36]。有學(xué)者利用宏基因組測序法分別評價了3 株植物乳桿菌（Lp-6、P-8和P9），以及由這3 株益生菌復(fù)配組成的聯(lián)合菌劑對健康大鼠腸道菌群的調(diào)節(jié)作用，結(jié)果表明，與單菌株相比，補充多菌株菌劑對大鼠腸道菌群的重塑作用效果更加明顯，尤其是提高了腸道微生物群落及其群落結(jié)構(gòu)的多樣性[37]。而腸道微生物之間錯綜復(fù)雜的相互聯(lián)系，使得相對于單菌株，補充多菌株菌劑更能影響其他微生物之間的相互作用。而且相較于單菌株，多菌株益生菌還可能在其他幾個方面發(fā)揮功能：1）增強關(guān)鍵物質(zhì)的代謝過程；2）更有效地限制某些潛在促炎菌株的生長，抗炎能力更強；3）促進更多腸道有害成分的降解。乳桿菌和雙歧桿菌復(fù)配是最常見的用于改善AD研究的復(fù)配菌劑。例如植物乳桿菌和兩歧雙歧桿菌組成的復(fù)配菌劑，通過8 周的灌胃處理，并配合中等強度間歇訓(xùn)練，AD模型大鼠的短時記憶損傷得到顯著改善，膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（choline acetyltransferase，ChAT）、BDNFmRNA的轉(zhuǎn)錄水平明顯升高，進而發(fā)揮神經(jīng)保護作用[38]。這項研究的獨特之處在于設(shè)計了一種益生菌與運動訓(xùn)練相結(jié)合的治療方案，并起到了顯著的效果，但并未明確指出聯(lián)合療法對小鼠腸道菌群的影響及炎癥反應(yīng)的作用。針對調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，Mohammadi等[39]利用LPS誘導(dǎo)的AD大鼠模型，灌胃2 周瑞士乳桿菌R0052和長雙歧桿菌R175組成的聯(lián)合菌劑后，AD大鼠的記憶損傷得到顯著緩解，并提高了BDNF的表達，降低了血清中TNF-α、IL-1β等炎癥因子的含量。除乳桿菌和雙歧桿菌的組合外，Guilherme等[40]分析了由嗜酸乳桿菌和鼠李糖乳桿菌組成的復(fù)配菌劑對5×FAD（B6SJL）轉(zhuǎn)基因AD小鼠的神經(jīng)保護作用，結(jié)果顯示，雖然復(fù)配菌劑未明顯改善AD小鼠的筑巢行為，但重塑了腸道菌群組成，減少了海馬中Aβ沉積，一定程度緩解了AD病癥。而在該研究中，作者并未明確闡明補充復(fù)合菌劑后，腸道菌群和特定代謝產(chǎn)物的變化情況，以及腸道微生態(tài)的變化與AD之間的關(guān)系，這可能是該工作將來需要進一步討論的方向。在最新的一項利用兩種益生菌進行的雙盲臨床試驗中，兩歧雙歧桿菌BGN4和長雙歧桿菌BORI組成的聯(lián)合菌劑能顯著改善受試者的認知障礙，提高受試者血清中BDNF的含量，同時發(fā)現(xiàn)受試者腸道菌群發(fā)生了明顯變化，尤其是真桿菌屬和梭桿菌，其豐度與BDNF的含量呈負相關(guān)[41]。

表2 多種益生菌復(fù)配用于改善ADTable 2 Multi-stain probiotics to improve AD

相對于由兩種益生菌組成的復(fù)配菌劑，由3種及以上益生菌組成的菌劑更為常見。Rezaei等[42]發(fā)現(xiàn)由嗜酸乳桿菌、兩歧雙歧桿菌和長雙歧桿菌3種益生菌組成的復(fù)配菌劑能有效改善AD模型大鼠的空間記憶和認知障礙，顯著減少腦內(nèi)Aβ沉積，調(diào)節(jié)抗氧化劑與氧化劑的平衡。該研究首次利用區(qū)域興奮性突觸后電位檢測法，發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌劑能有效恢復(fù)突觸的可塑性，這也為分析其他功能性分子或治療手段對AD的改善效果提供了新的思路。由嗜酸乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、乳雙歧桿菌和長鏈乳桿菌4種益生菌組成的復(fù)配菌劑能顯著改善AD模型大鼠的空間記憶損傷，減少了海馬組織內(nèi)淀粉樣斑塊的沉積，同時也有效降低了氧化應(yīng)激標記物MDA含量，提高了SOD表達水平[43]，雖然作者利用菌落計數(shù)法檢測了小鼠腸道內(nèi)容物中乳桿菌和雙歧桿菌的變化，但并未結(jié)合現(xiàn)代基因測序和組學(xué)分析手段系統(tǒng)解析補充聯(lián)合菌劑對AD小鼠腸道微生態(tài)的影響，也未分析除乳桿菌和雙歧桿菌外其他微生物的變化。也有將4種益生菌制成聯(lián)合菌劑用于臨床試驗的研究，通過飲用添加了嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、雙歧桿菌和發(fā)酵乳桿菌復(fù)配菌劑的牛奶12 周后，AD患者的精神狀態(tài)得到明顯改善，對胰島素、甘油三酯代謝具有良好的調(diào)節(jié)作用，而對氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、血糖及其他指標并無顯著作用[44]。該項臨床試驗也有一些局限性，例如采集受試者補充益生菌前后的糞便有一定的困難，僅根據(jù)簡易精神狀態(tài)檢測法判定受試者的認知功能還不夠精確。因此，結(jié)合更多的判定標準，可能有助于研究者建立益生菌與改善認知功能的聯(lián)系。目前有一些由多種益生菌組成的聯(lián)合菌劑已經(jīng)上市，例如商業(yè)益生菌劑VSL#3由8種益生菌組成，同樣具有抗AD的潛力，主要作用在于VSL#3能夠改善小鼠腸道菌群失調(diào)導(dǎo)致的腸道炎癥和黏膜損傷，增加血液和腦內(nèi)的多種膽汁酸和類花生酸的含量，然而對腦內(nèi)的淀粉樣蛋白沉積、細胞因子水平或膠質(zhì)細胞激活并無顯著影響[45]。而另一種商業(yè)復(fù)合益生菌劑SLAB51的抗AD作用主要體現(xiàn)在抗炎癥方面，可通過單磷酸腺苷依賴的蛋白激酶（adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase，AMPK）、IGF-I和胰島素信號通路調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)基因AD小鼠的炎癥反應(yīng)和代謝紊亂，緩解認知障礙和記憶損傷[46]。

3 益生菌發(fā)酵食品或益生菌與其他藥物聯(lián)合用于改善AD

除益生菌自身用于改善AD外，益生菌發(fā)酵食品或益生菌與其他藥物聯(lián)合治療也成為當今益生菌改善AD研究的熱點（表3）。開菲爾是一種由乳酸菌、酵母菌發(fā)酵牛乳或羊乳釀制而成的傳統(tǒng)發(fā)酵乳飲料。研究者通過顱內(nèi)注射鏈脲霉素構(gòu)建AD小鼠模型，灌胃不同劑量開菲爾發(fā)酵產(chǎn)物后，AD小鼠認知障礙得到明顯改善，海馬組織內(nèi)乙酰膽堿含量、Aβ沉積、磷酸化哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（phospho-mammalian target of rapamycin，p-mTOR）及tau蛋白的表達量顯著降低，而胰島素受體、胰島素降解酶（insulin-degrading enzyme，IDE）、p-PI3K、p-Akt、p-GSK-3β的表達量明顯提高，并且有效降低了鏈脲霉素引起的氧化應(yīng)激。由此可見，開菲爾發(fā)酵產(chǎn)物主要通過改善胰島素信號通路、激活PI3K/Akt、降低GSK-3β/mTOR信號通路降低tau蛋白的過度磷酸化，從而發(fā)揮抗AD效果[53]，雖然該研究討論了腸道菌群變化在抗AD過程中可能發(fā)揮了重要作用，但并未明確闡明補充開菲爾發(fā)酵產(chǎn)物后腸道菌群的變化情況，另外，該研究中開菲爾發(fā)酵產(chǎn)物的關(guān)鍵活性成分及其量效關(guān)系也是未來需要進一步解決的問題。而在另一項研究中，作者利用轉(zhuǎn)基因AD果蠅模型，分析了開菲爾及其不同提取組分的對AD的神經(jīng)保護作用，發(fā)現(xiàn)開菲爾的正丁醇提取物表現(xiàn)出最佳抗AD效果，16S rRNA測序結(jié)果表明開菲爾中豐度最高的益生菌為馬乳酒樣乳桿菌[54]，作者不僅詳細分析了開菲爾不同極性成分的抗AD效果，且根據(jù)溶劑的差異，預(yù)測了最可能的活性分子，為挖掘和解析混合物中抗AD關(guān)鍵分子提供了思路。除此之外，發(fā)酵乳桿菌或干酪乳桿菌發(fā)酵牛奶[55]、植物乳桿菌發(fā)酵大豆[56]都表現(xiàn)出抗AD的潛力，且在抗氧化、降低神經(jīng)炎癥方面具有重要的調(diào)節(jié)作用。

表3 益生菌發(fā)酵食品或益生菌與其他藥物聯(lián)合用于改善ADTable 3 Probiotics fermented foods or probiotics in combination with other drugs to improve AD

為增強已知抗AD藥物或功能性分子的療效，研究者們探索了益生菌與抗AD分子聯(lián)合作用的效果。美金剛是一種治療中、重度AD病癥的已批準上市的藥物，Wang Qiujun等[57]發(fā)現(xiàn)，分別補充植物乳桿菌ATCC8014、美金剛以及ATCC8014與美金剛的聯(lián)合制劑后，APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠的短期認知障礙均得到一定程度的改善，海馬組織中的Aβ沉積顯著減少，神經(jīng)元的完整性和可塑性得到有效保護。同時，聯(lián)合制劑通過重塑腸道菌群組成，降低了三甲胺和氧化三甲胺的分泌和含量，發(fā)揮了緩解AD病理惡化的作用。而相較于益生菌和美金剛藥物本身的作用，益生菌與美金剛的聯(lián)合制劑對改善AD小鼠短期物體識別能力、空間學(xué)習(xí)記憶和主動回避反應(yīng)的效果更好，由此可見，益生菌具有增強抗AD藥物藥效的潛力。鼠李糖乳桿菌增強姜黃素抗AD效果的研究進一步證明了上述觀點，研究者利用東莨菪堿誘導(dǎo)AD小鼠模型，分別測試了姜黃素與鼠李糖乳桿菌UBLR-58聯(lián)合制劑對AD小鼠的神經(jīng)保護作用，結(jié)果顯示鼠李糖乳桿菌UBLR-58不僅能增強姜黃素改善AD小鼠認知障礙和學(xué)習(xí)記憶效果，還能顯著提高小鼠的抗氧化能力[58]。造成以上現(xiàn)象的原因可能是益生菌能合成和分泌多種特異性酶，例如葡萄糖醛酸酶、糖基化酶、羥基化酶等，這些酶可通過生物催化反應(yīng)，將功能性分子轉(zhuǎn)化成其他活性更高的分子，或轉(zhuǎn)化成更易吸收的結(jié)構(gòu)形式，從而增強其抗AD的效果。也有研究者將益生菌與其他食品功能因子共同作用，分析其抗AD功能。FRAMELIM?是一種由長雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、魚油和多種維生素組成的混合制劑，研究者利用APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠模型，分析了補充FRAMELIM?配合運動對AD病癥的改善作用，結(jié)果顯示單獨使用FRAMELIM?或運動對AD小鼠的神經(jīng)損傷無明顯作用，而兩者結(jié)合的療法能有效緩解AD小鼠的記憶損傷，減少腦內(nèi)Aβ沉積、小膠質(zhì)細胞的激活和堿基切除修復(fù)酶的表達，并能調(diào)節(jié)腸道菌群組成，增加了高產(chǎn)SCFAs有益菌（如約氏乳桿菌等）的豐度，從而首次證明運動輔助益生菌產(chǎn)品能通過調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)來干預(yù)AD的進展[59]。然而，為更全面探究該聯(lián)合療法的作用機制，具體的炎癥因子和生化指標需進一步分析。硒是人體必需的微量營養(yǎng)元素，缺乏硒是導(dǎo)致克山病的重要原因。Tamtaji等[60]利用3種益生菌與硒聯(lián)合用于臨床治療AD的研究，聯(lián)合用藥12 周后患者的認知障礙和代謝紊亂得到明顯改善。綜上所述，益生菌確實具有增強藥物或功能因子活性的潛力，這種聯(lián)合療法可能會成為將來防治AD的有效途徑。

4 益生菌在防治AD中存在的問題與挑戰(zhàn)

雖然已報道了多項益生菌改善AD等神經(jīng)性疾病方面的研究，然而目前該領(lǐng)域仍處于初級研究階段，我國還未有任何關(guān)于益生菌可用于治療疾病的官方聲明。也有一些報道將益生菌的使用與某些病理癥狀聯(lián)系起來，包括過敏、腹瀉、抗生素耐藥性等，這些風(fēng)險可能導(dǎo)致老年人、重癥AD患者或免疫缺陷患者在使用益生菌時引起其他并發(fā)癥。由于腸道微生態(tài)的復(fù)雜性和研究方法的困難性，目前真正進行到臨床階段的研究還較少[62]。而在臨床試驗過程中，由于受試者的性別、個人身體狀況、自身其他疾病等方面存在個體差異，益生菌用于防治AD的量效關(guān)系仍需進一步的研究，并且采取益生菌治療AD時需考慮患者的嚴重程度，因其并未藥物，所以并不適用于重病AD患者[63]。同時，對于人類體內(nèi)微生物種群的鑒定仍處于初級階段，微生物群落與機體代謝、基因之間復(fù)雜的相互作用機制還未完全解析，阻礙了以益生菌-腸-腦軸為靶點治療AD的研究進展。另外，目前已知可用于預(yù)防和治療AD的益生菌菌種較少，來源匱乏，這些都是目前益生菌在防治AD中存在的問題和挑戰(zhàn)。

總的來說，目前大量的動物、臨床研究表明，益生菌本身及其代謝產(chǎn)物可通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、腸道微生態(tài)平衡、抗氧化等途徑改善AD等神經(jīng)退行性疾病。同時，益生菌可作為佐劑，提高其他藥物的抗AD療效。益生菌作為緩解AD的潛在選擇，需要精心設(shè)計和進行大量臨床研究，以確保其安全、高效、特異性地發(fā)揮防治作用。利用現(xiàn)代食品、生物工程學(xué)技術(shù)，挖掘和拓展新一代益生菌及配套的研究方法，闡明其調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)和改善AD的內(nèi)在分子機制，并以此為理論基礎(chǔ)，開發(fā)新型藥物和治療方法是未來防治AD的重要方向。