益生菌延緩早期阿爾茨海默病病情加重的機制分析

[摘要] 目的 基于腦–腸–微生物軸因子改變，分析益生菌延緩早期阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）病情加重的可行性。方法 選取2023年12月至2024年12月于紹興市第七人民醫院就診的100例早期AD患者，根據治療方法不同分為對照組40例（鹽酸多奈哌齊治療）和研究組60例（鹽酸多奈哌齊聯合益生菌制劑治療）。比較兩組患者治療前后的認知功能、日常生活能力、腸道菌群、腦–腸–微生物軸因子、白細胞介素（interleukin，IL）-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）表達水平和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）/Toll樣受體4（Toll like receptor 4，TLR4）/核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）軸因子相對表達量變化，并比較臨床療效、預后病情監測結果。結果 研究組患者的總有效率、臨床癡呆量表評分0分比例高于對照組（Plt;0.05）；認知功能、日常生活能力評分高于對照組（Plt;0.05）；乳桿菌、雙歧桿菌拷貝數高于對照組，腸球菌、大腸桿菌拷貝數低于對照組（Plt;0.05）；淀粉樣β蛋白1～42、IL-6、TNF-α、TLR4、NF-κB相對表達量低于對照組，5-HT、GABA水平高于對照組（Plt;0.05）。結論 益生菌可延緩早期AD患者病情加重，提高臨床療效，推測其作用機制可能與調節腦–腸–微生物軸介導的LPS/TLR4/NF-κB通路恢復腸道微生態、減輕神經系統炎癥有關。

[關鍵詞] 早期阿爾茨海默病；益生菌；腦–腸–微生物軸；腸道微生態；神經系統炎癥

[中圖分類號] R741" """"[文獻標識碼] A """""[DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2025.21.005

Mechanism analysis of probiotics in delaying the progression of early Alzheimer’s disease

LYU Danping， LIN Xiuqin， ZHANG Xinyuan， GUAN Lili， SHEN Qundi

Department of Laboratory Medicine， Shaoxing 7th People’s Hospital， Shaoxing 312000， Zhejiang， China

[Abstract] Objective To analyze the feasibility of probiotics in delaying the progression of early Alzheimer’s disease （AD） based on the changes of brain-gut-microbiota axis factors. Methods A total of 100 patients with early AD who visited Shaoxing 7th People’s Hospital from December 2023 to December 2024 were selected and divided into control group （40 cases） and study group （60 cases） based on different treatment methods. The control group was treated with donepezil hydrochloride， while study group was treated with donepezil hydrochloride combined with probiotic preparations. The cognitive function， daily living ability， intestinal flora， and relative expression levels of brain-gut-microbiota axis factors， interleukin （IL）-6， tumor necrosis factor-α （TNF-α）， 5-hydroxytryptamine （5-HT）， γ-aminobutyric acid （GABA）， and lipopolysaccharide （LPS）/Toll-like receptor 4 （TLR4）/nuclear factor-κB （NF-κB） axis factors were compared before and after treatment in both groups. The clinical efficacy and prognosis monitoring results were also compared. Results The total effective rate and the proportion of patients with a clinical dementia rating score of 0 in study group were higher than those in control group （Plt;0.05）. The cognitive function and daily living ability scores in study group were higher than those in control group （Plt;0.05）. The copy numbers of lactobacillus and bifidobacterium in study group were higher than those in control group， while the copy numbers of enterococcus and escherichia coli were lower （Plt;0.05）. The relative expression levels of amyloid-β protein 1-42， IL-6， TNF-α， TLR4， and NF-κB in study group were lower than those in control group， and the levels of 5-HT and GABA were higher （Plt;0.05）. Conclusion Probiotics can delay the progression of early AD patients and improve clinical efficacy. It is speculated that the mechanism of action may be related to regulating the brain-gut-microbiota axis-mediated LPS/TLR4/NF-κB pathway to restore the intestinal microecology and alleviate neurological inflammation.

[Key words] Early Alzheimer’s disease; Probiotics; Brain-gut-microbiota axis; Gut microbiota; Inflammation of the nervous system

阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是一種常見的退行性神經系統疾病^[1]。目前認為淀粉樣β蛋白（amyloid-β protein，Aβ）異常沉積、神經遞質分泌異常等均可致病^[2-3]。針對腦–腸–微生物軸在AD中的作用機制，臨床提出可通過改善飲食習慣、添加益生菌、進行糞便微生物移植等措施延緩病情加重^[4]。現階段臨床已證實在輕中度AD患者的治療中添加益生菌制劑有助于提高臨床療效，但具體作用機制尚不明確。本研究從腦–腸–微生物軸異常改變的病理機制出發，探討益生菌延緩早期AD患者病情加重的可能機制。

1" 資料與方法

1.1" 一般資料

選取2023年12月至2024年12月于紹興市第七人民醫院就診的100例早期AD患者，根據治療方法不同分為對照組40例和研究組60例。對照組男15例，女25例，年齡55～80歲，平均（65.67±8.92）歲；研究組男20例，女40例，年齡55～78歲，平均（66.09±8.45）歲。兩組患者的一般資料比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）。本研究經紹興市第七人民醫院倫理委員會審批通過（倫理審批號：2023-019-01）。納入標準：①臨床癡呆量表（clinical dementia rating，CDR）^[5]評價為早期AD且CDR評分為1分；②年齡55～80歲；③具有參加研究所需的認知、言語能力；④可配合完成治療與各項檢查；⑤自愿參與此次研究，并簽署知情同意書。排除標準：①其他類型的癡呆、帕金森病、精神分裂癥；②有心、肺、腎等其他系統疾病；③過敏體質及對本研究藥物過敏；④近3個月內有AD藥物治療史；⑤依從性較差。

1.2" 治療方法

對照組患者使用鹽酸多奈哌齊[批準文號：國藥準字H20050978，生產單位：衛材（中國）藥業有限公司，規格：5mg/片]治療，5mg/次，1次/d，連續治療12周。研究組患者使用鹽酸多奈哌齊聯合益生菌制劑（批準文號：國藥準字S10950032，生產單位：上海上藥信誼藥廠有限公司，規格：210mg/粒）治療，630mg/次，2次/d，鹽酸多奈哌齊用法用量同對照組，連續治療12周。

1.3" 指標觀察

1.3.1" 臨床療效評價 "根據簡易精神狀況檢查量表（mini mental state examination，MMSE）評分及臨床癥狀改善情況評價。顯效：MMSE評分提高≥4分，癥狀基本恢復；有效：MMSE評分提高1～3分，癥狀顯著改善；無效：未達上述標準。總有效率=（顯效+有效）例數/總例數×100%。

1.3.2" 認知功能、日常生活能力評價 "分別于治療前后1d使用MMSE、AD協作研究日常能力量表（Alzheimer’s disease cooperative study-activity of daily living，ADCS-ADL）評價患者的認知功能和日常生活能力。MMSE量表總分30分，分數越低認知功能損傷越嚴重；ADCS-ADL總分54分，分數越低生活能力越差。

1.3.3 "腸道菌群檢測" 分別于治療前后取患者3g新鮮糞便，用聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）法檢測腸道菌群變化；賽默飛Applied Biosystems PCR儀分析定量結果，結果以每克濕便細菌拷貝數的對數表示。引物序列由上海生工生物工程有限公司合成，見表1。

1.3.4" 腦–腸–微生物軸因子檢測" 抽取患者治療前后3ml空腹靜脈血，使用賽默飛Multiskan SkyHigh全波長自動酶標儀利用酶聯免疫吸附試驗法檢測腦–腸–微生物軸因子Aβ1～42、白細胞介素（interleukin，IL）-6、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）表達水平，試劑盒購自廣州奧瑞達生物科技有限公司。

1.3.5 "脂多糖/Toll樣受體4/核因子-κB軸因子"" 相對表達量檢測" 使用蛋白印跡法檢測脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）/Toll樣受體4（Toll like receptor 4，TLR4）/核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）軸因子相對表達量，使用凝膠圖像處理系統分析目標條帶與內參蛋白β-action的光密度值，兩者比值即為TLR4、NF-κB相對表達量。

1.3.6" 不良反應統計 "統計兩組患者的惡心、嘔吐、腹瀉、頭暈頭痛等不良反應發生情況。

1.3.7" 預后隨訪" 在患者治療結束后進行電話或門診隨訪3個月，觀察并記錄患者病情是否加重，使用CDR評分評價病情嚴重程度：0分為正常，1分為輕度，2分為中度，3分為重度。

1.4" 統計學方法

采用SPSS 25.0統計學軟件對數據進行處理分析。計量資料以均數±標準差（"）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對t檢驗；計數資料以例數（百分率）[n（%）]表示，比較采用c²檢驗；等級資料采用秩和檢驗。Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 "結果

2.1" 兩組患者的臨床療效比較

治療后，研究組患者的總有效率高于對照組（Plt;0.05），見表2。

2.2" 兩組患者的MMSE、ADCS-ADL評分比較

治療后，兩組患者的MMSE、ADCS-ADL評分均升高，且研究組高于對照組（Plt;0.05），見表3。

2.3" 兩組患者的腸道菌群比較

治療后，研究組患者的腸道乳桿菌、雙歧桿菌拷貝數高于對照組，腸球菌、大腸桿菌拷貝數低于對照組（Plt;0.05），見表4。

2.4" 兩組患者的腦-腸-微生物軸因子表達水平比較

治療后，研究組患者的Aβ1～42、IL-6、TNF-α表達水平低于對照組，5-HT、GABA高于對照組（Plt;0.05），見表5。

2.5" 兩組患者的LPS/TLR4/NF-κB軸因子相對表達量比較

治療后，研究組患者的TLR4、NF-κB相對表達量低于對照組（Plt;0.05），見表6。

2.6" 兩組患者的不良反應發生情況比較

兩組患者的不良反應發生情況比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表7。

2.7" 兩組患者的預后結果比較

研究組患者的CDR評分0分比例顯著高于對照組（Plt;0.05），見表8。

3" 討論

近年來隨著腦–腸–微生物軸改變的提出，大量研究認為腸道微生態失衡可通過阻礙小膠質細胞和星形膠質細胞成熟引起神經發育、神經傳遞異常^[6-8]；同時腸道菌群及短鏈脂肪酸等代謝產物可通過調節外周免疫反應引起神經炎癥，誘發AD^[9]；而攝入某些特定的益生菌可通過腦–腸–微生物軸調節腸道菌群、促進神經遞質釋放、降低機體炎癥、預防或改善AD^[10]。動物實驗表明益生菌衍生的后生元可通過調節腸道微生態、減少腦內Aβ沉積改善AD大鼠認知障礙^[11]。馬莉等^[12]研究表明AD患者治療期間添加腸道益生菌制劑后認知功能明顯提高。本研究亦發現早期AD患者加用益生菌的臨床療效明顯提高，認知功能和日常生活能力恢復更理想。

Aβ蛋白沉積、神經炎癥和神經遞質異常分泌均可誘導和加重AD。Aβ1～42蛋白為跨膜糖蛋白，是導致AD患者神經元變性的主要原因^[13]。腸道菌群不僅產生神經遞質前體，還可催化神經遞質合成，當興奮與抑制性神經遞質不平衡時導致神經活動改變^[14-15]。神經炎癥是AD發展中腦–腸–微生物軸改變的最終結果，此過程中IL-6、TNF-α等炎癥介質過量產生^[16]。本研究發現治療后患者的Aβ1～42、IL-6、TNF-α均降低，5-HT、GABA水平均升高，說明益生菌可能通過糾正腦–腸–微生物軸引起腸道微生態改變抑制Aβ蛋白沉積、促進神經遞質分泌、減輕神經炎癥。

腸道內定植著大約10⁴個細菌個體，當腸道屏障完整性被破壞，腸道菌群所分泌的LPS等有害物質進入血液引起外周或中樞炎癥，TLR4作為LPS跨膜信號轉導的關鍵受體，在LPS產生后被激活，而后通過NF-κB誘導小膠質細胞活化引起認知障礙^[17-19]。LPS在被中樞小膠質細胞表面的TLR4識別后通過一系列反應促進TLR4/NF-κB軸活化，誘導IL-6、TNF-α等炎癥介質的釋放，且長期的LPS刺激可導致神經元損傷和神經退行性變，因此臨床認為LPS/TLR4/NF-κB是介導腦–腸–微生物軸誘發AD的關鍵途徑^[20-21]。本研究發現加用益生菌的患者治療后TLR4、NF-κB相對表達量較未添加益生菌治療的患者降低更明顯，此結果提示益生菌可能通過調節腦–腸–微生物軸介導的LPS/TLR4/NF-κB通路恢復腸道微生態、減輕神經系統炎癥。

綜上，益生菌可延緩早期AD患者病情加重，提高臨床療效，推測其作用機制可能與調節腦–腸–微生物軸介導的LPS/TLR4/NF-κB通路恢復腸道微生態、減輕神經系統炎癥有關。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2025–03–16）

（修回日期：2025–07–10）

基金項目：浙江省紹興市衛生健康科技計劃項目（2023SKY070）；浙江省醫藥衛生科技計劃項目（2025KY1697）；浙江省紹興市科技計劃項目（2022A14001）

通信作者：沈群弟，電子信箱：shenqundi@163.com