“我们长期以来的科研和医学目标是阐明微生物群对人类健康和疾病的影响，而大脑是一个迷人的新领域，”免疫学系的Eran Elinav教授说。他的团队与计算机科学和应用数学系的Eran Segal教授一起进行了这项研究。Segal说：“鉴于越来越多证据表明微生物群影响大脑功能和疾病，我们想研究其在ALS中的潜在作用。”
开始科学家们在一系列实验中证明，在给转基因小鼠使用广谱抗生素清除其大部分肠道微生物之后，类似ALS的疾病症状恶化。此外，科学家们发现，在无菌条件下繁殖这些易患ALS的小鼠（根据定义，在无菌条件下，小鼠本身不携带微生物群）是非常困难的，因为这些小鼠在无菌环境中生存困难。总之，这些结果暗示了在遗传上易患ALS的小鼠，微生物菌群的改变和加速疾病进展之间存在潜在联系。
接下来，利用先进的计算方法，科学家们对易患ALS小鼠体内微生物群的组成和功能进行了描述，并与普通小鼠进行了比较。他们鉴定出11种随疾病发展的微生物菌株，变化甚至出现在小鼠显示明显ALS症状之前。当科学家分离出这些微生物菌株，并在抗生素治疗后将它们一个接一个地（以益生菌样补充剂的形式）给予易患ALS的小鼠时，其中一些菌株对这种类似ALS疾病有负面影响。但有一种菌株，即嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila），显著减缓了小鼠的疾病进展，延长了它们的生存期。
为了揭示阿克曼氏菌作用的机制，科学家们检测了肠道微生物分泌的数千个小分子。他们将注意力集中在一种叫做烟酰胺（nicotinamide，NAM）的分子上：抗生素治疗后，易患ALS小鼠的血液和脑脊液中的烟酰胺水平降低，在这些小鼠补充阿克曼氏菌（能够分泌这种分子）后，烟酰胺水平升高。为了证实NAM确实是一种微生物群分泌可能会抑制ALS进程的分子，科学家们不断向易患ALS小鼠输注NAM，这些小鼠的临床情况明显改善。对这些小鼠大脑中的基因表达进行详细研究，NAM改善了它们运动神经元的功能。
