復(fù)合益生菌可通過腸-腦軸在急性炎癥小鼠中發(fā)揮神經(jīng)保護作用
01
文章背景簡介
BACKGROUND INTRODUCTION
神經(jīng)炎癥是腦細(xì)胞對損傷相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病、損傷或感染的生理反應(yīng),旨在保持體內(nèi)平衡和修復(fù)組織。急性炎癥后,循環(huán)中的促炎細(xì)胞因子會促進一系列神經(jīng)化學(xué)和激素變化,從而對動機狀態(tài)、情緒(抑郁和焦慮癥)和認(rèn)知功能(學(xué)習(xí)和記憶障礙)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在大腦中,海馬體神經(jīng)細(xì)胞再生特別容易受到神經(jīng)炎癥的影響。海馬體結(jié)構(gòu)是大腦中負(fù)責(zé)新記憶形成和鞏固的主要區(qū)域,在海馬體神經(jīng)發(fā)生中起著關(guān)鍵作用,它提供了新神經(jīng)元的持續(xù)供應(yīng)和整個生命過程中的神經(jīng)可塑性。神經(jīng)發(fā)生是一種基于細(xì)胞的神經(jīng)元可塑性形式,在成年哺乳動物的特定大腦區(qū)域、海馬齒狀回和腦室下區(qū)終生產(chǎn)生新的神經(jīng)元。而海馬神經(jīng)發(fā)生已在嚙齒動物、非人靈長類動物和人類中得以證實。強烈的炎癥反應(yīng)能降低神經(jīng)發(fā)生和海馬體內(nèi)穩(wěn)態(tài),對學(xué)習(xí)和記憶過程有不利影響。
越來越多的證據(jù)表明大腦和胃腸功能之間存在著直接聯(lián)系。大腦和腸道通過“腸道-微生物-大腦軸”這個涉及神經(jīng)元和體液機制的雙向通信系統(tǒng)緊密相連。通過管理活菌(益生菌)調(diào)節(jié)微生物群也許是一種可行的方法,以預(yù)防甚至治愈一些疾病。通過施用益生菌來調(diào)節(jié)微生物群可能是預(yù)防甚至治愈某些疾病的嶄新方法,許多研究人員都認(rèn)為:一些細(xì)菌可能對心理健康有積極的影響。
根據(jù) Sarkar 等人的說法,心理生元是有益細(xì)菌(益生菌)或?qū)τ绊懠?xì)菌-大腦關(guān)系的此類細(xì)菌(益生元)的支持。在表現(xiàn)出精神生物特性的細(xì)菌菌株中,有幾個屬于動物雙歧桿菌亞種、乳酸桿菌、短雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、瑞士乳桿菌、副干酪乳桿菌、植物乳桿菌、嗜熱鏈球菌。在過去的二十年里,人們發(fā)現(xiàn):益生菌的攝入與情緒、認(rèn)知和情緒處理相關(guān)的特定大腦區(qū)域的神經(jīng)活動的積極變化有關(guān)。此外,特定的益生菌已被證明可以降低促炎細(xì)胞因子的水平,例如白細(xì)胞介素 1 (IL-1)、白細(xì)胞介素 6(IL-6) 或腫瘤壞死 α (TNF-α),這些細(xì)胞因子通常與某些精神疾病有關(guān)。因此,這些證據(jù)表明,益生菌的免疫調(diào)節(jié)作用可能對緩解/抵消炎癥相關(guān)的大腦缺陷至關(guān)重要。尤其是,用單次外周劑量的革蘭氏陰性菌脂多糖(LPS)治療的小鼠,表現(xiàn)出明顯的神經(jīng)炎癥和“疾病行為”的跡象。最近的一項研究表明,益生菌混合物能夠在體內(nèi)發(fā)生 LPS 依賴性炎癥的情況下對大腦功能產(chǎn)生有益的影響。
為此,意大利國家研究院(CNR)生物化學(xué)和細(xì)胞生物研究所(IBBC)Carla Petrella等人在急性炎癥小鼠模型中對連續(xù)天食用食物來源及人體腸道來源的多菌株益生菌制劑的神經(jīng)保護作用進行了評估,劑量為109 CFU/小鼠/天,在益生菌給藥結(jié)束后給小鼠腹膜內(nèi)單次注射 LPS (0.1 mg/kg) 誘導(dǎo)評估海馬體齒狀回內(nèi)新神經(jīng)元的增殖和分化、神經(jīng)炎癥反應(yīng)、生理和行為變化,分析神經(jīng)保護作用。該項研究于2021年10月發(fā)表在了《Pharmacological Research》(醫(yī)學(xué)2區(qū),IF=7.658)雜志上,題為“Proneurogenic and neuroprotective effect of a multi strain probiotic mixture in a mouse model of acute inflammation: Involvement of the gut-brain axis”。研究結(jié)果對在臨床前和醫(yī)學(xué)背景下設(shè)計益生菌作為促神經(jīng)源性和抗炎劑的未來使用策略提供了關(guān)鍵的參考。
02
文章主要內(nèi)容摘要
ABSTRACT
神經(jīng)炎癥可嚴(yán)重影響大腦穩(wěn)態(tài)和成人海馬神經(jīng)發(fā)生,對認(rèn)知過程產(chǎn)生不利影響。大腦和腸道通過雙向通訊系統(tǒng)“腸腦軸”緊密相連,并且已證明活細(xì)菌(益生菌)可以作為一種預(yù)防甚至治愈多種疾病的新穎方法。實驗中在急性炎癥小鼠模型中對連續(xù)天食用食物來源及人體腸道來源的多菌株益生菌制劑的神經(jīng)保護作用進行了評估,劑量為109 CFU/小鼠/天,在益生菌給藥結(jié)束后給小鼠腹膜內(nèi)單次注射 LPS (0.1 mg/kg) 誘導(dǎo)。結(jié)果表明,長時間服用多菌株益生菌配方不僅阻止了大腦特定區(qū)域(海馬體和皮質(zhì)層)和胃腸道區(qū)依賴LPS的促炎細(xì)胞因子的增加,而且還引發(fā)了一種能夠增強海馬神經(jīng)發(fā)生的強有力的促神經(jīng)源性反應(yīng)。這種作用伴隨著腸屏障的增強,表現(xiàn)之一就是結(jié)腸中上皮連接表達(dá)增加。作者認(rèn)為:用多菌株益生菌制劑進行預(yù)處理,有助于建立一種系統(tǒng)保護作用,抵消或減輕 LPS 依賴性急性促炎反應(yīng)的影響。
原文標(biāo)題 : 復(fù)合益生菌可通過腸-腦軸在急性炎癥小鼠中發(fā)揮神經(jīng)保護作用
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