微生物-腸道-腦軸通過破壞短鏈脂肪酸參與慢性腦部疾病

據(jù)肖衛(wèi)平2022年4月17日[Microbiome，2022，10（1）：62-62.]報(bào)道，復(fù)旦大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，通過糞便微生物區(qū)系移植（FMT）調(diào)節(jié)腸道微生物群，可以改善雙側(cè)頸動脈閉塞（BCCAO）誘導(dǎo)的腸道菌群失調(diào)、認(rèn)知能力下降和抑郁樣行為，可能是通過增加短鏈脂肪酸（SCFA）產(chǎn)生菌群的相對豐度，從而提高SCFA水平。

BCCAO大鼠表現(xiàn)出腸道動力受損，腸道屏障功能障礙，腸道微生物區(qū)系紊亂，并伴有認(rèn)知障礙和抑郁樣行為。

腦血管疾病會損害腦血管和功能區(qū)，導(dǎo)致患者身體殘疾、認(rèn)知障礙或抑郁樣行為。血管性癡呆（VAD）通常與阿爾茨海默?。ˋD）共存，是老年人中第二常見的癡呆亞型。它是血管認(rèn)知障礙（VCI）最嚴(yán)重的階段和形式，與推理、計(jì)劃、判斷和記憶方面的問題有關(guān)。慢性腦低灌注（CCH）被認(rèn)為是VAD的一個(gè)病理生理標(biāo)志。此外，最近的神經(jīng)成像研究表明，易患AD的大腦區(qū)域存在顯著的低灌注率。

CCH是某些代謝紊亂和中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）疾病后繼發(fā)性腦損傷的基礎(chǔ)。微生物-腸道-腦軸的失調(diào)可通過表達(dá)異常的代謝物，如SCFA加劇各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。然而，它與CCH的關(guān)系仍有待證明。如果是這樣的話，探索恢復(fù)腸道微生物區(qū)系以維持SCFA代謝是否可以預(yù)防CCH是有意義的。

研究人員以BCCAO制造CCH大鼠模型，通過16S核糖體RNA基因測序發(fā)現(xiàn)，腸道微生物區(qū)系異常，一些有代表性的SCFA產(chǎn)生者相對豐度降低，而海馬區(qū)SCFA的減少是進(jìn)一步的證據(jù)。研究人員利用FMT，擁有平衡腸道微生物群的大鼠獲得了更高水平的海馬區(qū)SCFA，并在暴露于脂多糖時(shí)減少了神經(jīng)炎癥。健康的FMT可促進(jìn)BCCAO大鼠的腸動力和腸屏障功能，并通過抑制海馬神經(jīng)元的凋亡而改善認(rèn)知功能減退和抑郁樣行為。長期補(bǔ)充SCFA進(jìn)一步證實(shí)了其在減輕BCCAO后炎癥反應(yīng)和海馬神經(jīng)元凋亡方面的神經(jīng)保護(hù)作用。

FMT調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系，增加SCFA水平是其機(jī)制之一，不僅可以減輕內(nèi)毒素引起的神經(jīng)炎癥，而且還可以通過抑制海馬神經(jīng)元凋亡來改善BCCAO后的認(rèn)知功能下降和抑郁樣行為，這一點(diǎn)在進(jìn)一步的SCFA直接干預(yù)實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí)。