有句俗話說的好：“屁股決定腦袋”，簡單來說，就是人們所處的“位置”決定了“怎么想，怎么做”?？赡艽蠹乙f了，這僅僅是一句生活諺語，作為最高統(tǒng)帥的大腦，怎么會任由其他器官挑戰(zhàn)權(quán)威？從生物學和醫(yī)學的角度來看，屁股確實不可能，但腸道可以！這就是科研屆目前很火的研究方向：微生物群-腸-腦軸（microbiota-gut-brain axis，MGBA），即腸道菌群可能通過神經(jīng)、免疫和內(nèi)分泌等途徑影響大腦功能和行為。帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，已有研究表明，PD的主要原因之一是腸道菌群失衡，益生菌制劑可能對其有治療作用，但其中的機制和途徑尚不清楚。近日，來自我國的田豐偉團隊在營養(yǎng)學知名雜志發(fā)表了一篇題為“Neuroprotective Effects of Bifidobacterium breve CCFM1067 in MPTP-Induced Mouse Models of Parkinson’s Disease”的研究論文，證明了益生菌B. breve CCFM1067可以通過調(diào)節(jié)MGBA來預防或治療PD，或許在未來可以用作PD治療的口服補充劑。Doi：https://www./2072-6643/14/21/4678研究者選取40只6周齡雄性C57BL/6小鼠，隨機分為四組，每組10只：對照組、MPTP組、L-DOPA組和B. breve CCFM1067組。需要說明的是，MPTP是1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶的簡稱，可用于實驗動物帕金森疾病模型的構(gòu)建；L-DOPA是左旋多巴的簡稱，為多巴胺（DA）的前體藥物，目前認為可改善帕金森病癥狀；B. breve CCFM1067為短雙歧桿菌的一種。實驗共計41天，在第33-37天，除對照組外，對其他組小鼠每日進行MPTP干預，另外L-DOPA組小鼠于第33 ~ 41天口服L-DOPA；B. breve CCFM1067組小鼠于8 ~ 41 天口服B. breve CCFM1067。所有小鼠均稱重、每周收集糞便，并進行行為學測試、mRNA表達等進一步實驗。本研究共進行了四項行為學試驗測試小鼠運動功能，分別為爬桿試驗（Pole Test,PT）、狹窄平衡木試驗（narrow-beam test,NBT）、轉(zhuǎn)棒疲勞試驗（rotarod test,RTR）、曠場試驗（open field test,OFT）。結(jié)果顯示，與對照組相比，MPTP組小鼠表現(xiàn)出明顯的運動障礙，運動敏捷性、平衡性、協(xié)調(diào)性均有所下降，而B. breve CCFM1067治療可顯著減緩解MPTP誘導的運動障礙。短雙歧桿菌CCFM1067可減輕MPTP誘導的小鼠運動功能障礙大腦中的多巴胺（Dopamine，DA）與谷氨酸系統(tǒng)協(xié)同工作，控制身體的運動和認知功能。DA的合成受到限速酶酪氨酸羥化酶（Tyrosine hydroxylase，TH）的影響，當TH水平低于特定閾值時，PD的運動癥狀就會出現(xiàn)。組織病理學染色結(jié)果發(fā)現(xiàn)，B. breve CCFM1067的攝入有效抑制了黑質(zhì)（Substantia nigra，SN）中TH表達水平的降低，與此同時，PD小鼠紋狀體中DA、DOPAC和5-HT等神經(jīng)遞質(zhì)水平顯著提高，神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF和GDNF的表達有所恢復，提示B. breve CCFM1067可減輕MPTP引起的神經(jīng)病理改變和神經(jīng)膠質(zhì)激活，對PD小鼠具有神經(jīng)保護作用，這一發(fā)現(xiàn)一定程度上解釋了小鼠行為改善的內(nèi)在原因。MPTP誘導的神經(jīng)病理改變和膠質(zhì)激活那么問題來了，B. breve CCFM1067在PD小鼠中發(fā)揮神經(jīng)保護作用的可能機制是什么呢？除上文所提到的神經(jīng)營養(yǎng)因子外，活性氧和炎癥反應也是PD發(fā)展的關鍵因素。結(jié)果表明，通過B. breve CCFM1067治療，增強了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抗氧化能力，提示B. breve CCFM1067有助于幫助PD小鼠降低過氧化物的毒性，緩解氧化應激。另外，研究發(fā)現(xiàn)，B. breve CCFM1067抑制了PD小鼠的促炎基因表達和蛋白表達，減少了大腦和腸道炎癥，增強了抗炎能力，并且值得指出的是，短鏈脂肪酸的增加可能是B. breve CCFM1067對PD小鼠腸道或大腦具有抗炎作用的原因之一。接下來，研究者檢測了三種關鍵細胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）在小鼠紋狀體和結(jié)腸中的mRNA表達，數(shù)據(jù)表明，腸道菌群失調(diào)導致的腸屏障破壞導致促炎細胞因子泄漏，進而導致全身炎癥。然而，B. breve CCFM1067治療可減少腸道炎癥，防止PD的發(fā)展，這是通過改善腸道屏障的健康，防止炎癥分子泄漏，并減少PD小鼠大腦中的炎癥來實現(xiàn)的。糞便菌群分析結(jié)果表明，B. breve CCFM1067干預可作用于MPTP誘導的腸道菌群微生態(tài)失衡，抑制PD小鼠致病菌（志賀氏菌）數(shù)量，同時增加有益菌（雙歧桿菌和阿克曼氏菌）的數(shù)量，即B. breve CCFM1067的保護作用可能是通過恢復正常菌群介導的，同時側(cè)面強調(diào)了微生物群失調(diào)在PD進展中的重要性。B. breve CCFM1067治療對MPTP誘導的PD小鼠腸道微生物功能的影響，可能是通過微生物代謝產(chǎn)物介導的綜上所述，本研究表明，益生菌B. breve CCFM1067對MPTP誘導的 PD小鼠模型的多巴胺能神經(jīng)元具有神經(jīng)保護作用，能改善MPTP引起的小鼠運動障礙、多巴胺能神經(jīng)元死亡和神經(jīng)遞質(zhì)減少。其在PD小鼠中發(fā)揮神經(jīng)保護作用的可能機制是通過增加神經(jīng)營養(yǎng)因子和短鏈脂肪酸水平，降低神經(jīng)膠質(zhì)過度激活、抗氧化應激損傷、炎癥反應和腸道菌群失調(diào)。希望未來的某一天，益生菌能夠真正成為預防和治療帕金森疾病的有效輔助手段！Tiantian Li, Chuanqi Chu, Leilei Yu, et al. Neuroprotective Effects of Bifidobacterium breve CCFM1067 in MPTP-Induced Mouse Models of Parkinson’s Disease. Nutuients. 2022, 14, 4678.
|
