阿尔茨海默病是最常见的失智症类型，是一种神经退行性疾病，其特征是大脑发生改变，包括突触丧失、慢性炎症和神经元细胞死亡，发病机制尚未完全明确。近年来，越来越多的研究表明，肠道微生物群与大脑之间存在双向通信，这种联系被称为“肠脑轴”。肠脑轴的失调被认为与多种神经精神疾病有关，包括阿尔茨海默病。研究发现，肠道微生物群的失衡（即菌群失调）可能导致有害细菌产生的毒素进入血液循环，进而引发大脑炎症和神经退行性病变。

2025年1月31日，在最新发表于《Science Advances》杂志的题为“Investigating gut alterations in Alzheimer’s disease: In-depth analysis with micro- and nano-3D X-ray phase contrast tomography”的研究论文引起广泛讨论该研究由意大利纳米技术研究所牵头，与法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射装置（ESRF）合作完成，利用微纳3D X射线相位对比断层扫描技术（XPCT），对阿尔茨海默病（AD）小鼠模型的肠道结构变化进行了深入分析，揭示了肠道健康与大脑神经退行性病变之间的潜在联系。

在这项研究中，科学家们利用微纳3D X射线相位对比断层扫描技术，对阿尔茨海默病小鼠模型的肠道组织进行了高分辨率成像。这种技术能够在无需对比剂的情况下，对软生物组织进行三维成像，具有极高的灵敏度。通过在ESRF的ID16A光束线上进行扫描，研究人员能够清晰地观察到肠道绒毛和隐窝的结构变化，以及潘氏细胞和杯状细胞的细胞转化。此外，该技术还检测到了肠道腔内的神经细胞、红细胞以及杯状细胞分泌的黏液。

这些发现表明，阿尔茨海默病小鼠的肠道结构发生了显著变化，这些变化可能解释了从菌群失调到神经退行性病变和认知能力下降的转变过程。研究人员指出，这种技术在早期检测和疾病预后方面具有巨大潜力。

研究的通讯作者Alessia Cedola表示：“通过更深入地了解这些过程，我们希望能够识别出新的治疗靶点，并开发出针对这种毁灭性疾病的新疗法。”她还强调了ESRF在推动这项研究中所发挥的关键作用，并期待未来在该领域有更多的突破性发现。

这项研究不仅为理解阿尔茨海默病的发病机制、早期诊断和治疗提供了新的视角，为开发新的治疗靶点和诊断工具奠定了基础，还为未来基于肠道健康的干预措施提供了科学依据。研究人员计划进一步利用XPCT技术研究肠道如何与中枢神经系统进行通信，并深入探索肠神经系统在阿尔茨海默病中的作用。随着对肠脑轴的进一步研究，我们有望找到更有效的预防和治疗阿尔茨海默病的方法。

参考文献：

Francesca Palermo et al. ,Investigating gut alterations in Alzheimer’s disease: In-depth analysis with micro- and nano-3D X-ray phase contrast tomography.

doi: 10.1126/sciadv.adr8511