高压氧治疗通过调控肠道菌群-甘油磷脂代谢轴促进脊髓损伤后神经功能恢复

《Journal of Molecular Medicine》：Hyperbaric oxygen treatment mitigates gut dysbiosis of mice with spinal cord injury

本研究针对脊髓损伤(SCI)后肠道菌群失调影响神经功能恢复的关键问题，通过动物实验证实高压氧(HBO)治疗能重塑肠道菌群结构、修复肠屏障完整性、纠正甘油磷脂代谢紊乱，并显著改善运动功能。该发现为SCI治疗提供了新的多靶点作用机制。

　　

脊髓损伤(SCI)会引发肠道菌群失调，进而影响神经功能恢复进程。高压氧(HBO)治疗虽能缓解SCI症状，但其对损伤后肠道菌群的具体作用机制尚不明确。本研究通过建立小鼠SCI模型，在不同时间点进行细菌培养和行为学评分(Basso Mouse Scale, BMS)，并采集肠道组织进行通透性检测、组织学分析、免疫荧光和qPCR(定量聚合酶链反应)实验。利用流式细胞术和ELISA(酶联免疫吸附试验)技术检测肠道免疫炎症细胞及细胞因子水平，同时对粪便样本进行宏基因组学分析，脊髓组织则进行免疫荧光和非靶向代谢组学检测。

研究结果显示，HBO治疗显著提升了SCI小鼠肠道紧密连接蛋白的表达水平。粪便DNA宏基因组分析表明，HBO能有效调节肠道细菌组成。代谢组学发现差异代谢物主要富集于甘油磷脂代谢、类固醇生物合成及糖酵解/糖异生等通路。进一步相关性分析显示，差异菌群与甘油磷脂类代谢物存在强关联。HBO还能显著抑制SCI后肠道内的免疫细胞浸润及炎症因子释放。在功能层面，HBO治疗明显提高了BMS评分和体重，促进了受损胆碱能神经元的修复。值得注意的是，抗生素诱导的肠道菌群紊乱会损害运动功能恢复并加重脊髓病理损伤，而HBO干预可逆转这一负面效应。

综上所述，高压氧治疗可能通过多途径协同作用——包括改善肠道菌群失调、减轻肠道炎症反应以及纠正甘油磷脂代谢紊乱——来促进脊髓损伤后的神经功能恢复。这一发现为HBO的临床应用提供了重要的理论依据。