《Biochemical and Biophysical Research Communications》:Probiotic Modulation of Energy Metabolism Ameliorates Experimental Autoimmune Encephalomyelitis via Nrf2-Associated Pentose Phosphate Pathway Activation
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肠道菌群失调通过影响戊糖磷酸途径(PPP)和Nrf2通路加剧多发性硬化症(MS)病理,补充Lactobacillus acidophilus LA-5可改善EAE模型临床评分,恢复PPP关键酶活性及NADPH水平,提示代谢调控是MS治疗新方向。
Ozden OZGUN ACAR
帕穆卡莱大学健康服务职业学院,20070,土耳其代尼兹利
摘要
肠道微生物组的改变不仅影响与多发性硬化症(MS)发病机制相关的免疫过程,还影响代谢途径的调节。在多发性硬化症和实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型中,益生菌被认为不仅具有免疫调节作用,还能重新编程能量代谢。基于这些发现,本研究评估了益生菌嗜酸乳杆菌LA-5(LA-5)在疾病过程中对戊糖磷酸途径(PPP)能量代谢紊乱的治疗效果。LA-5的补充显著改善了EAE模型的疾病严重程度,表现为临床评分降低以及关键戊糖磷酸途径酶(包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-PGD)的表达和活性增加。该治疗还恢复了转醛醇酶(TALDO)的表达,并使脑组织中的NADPH水平恢复正常。此外,LA-5重新激活了在EAE条件下受到抑制的Nrf2通路,表明其具有增强的抗氧化能力。总之,这些发现建立了PPP功能障碍与多发性硬化症病理之间的直接联系,表明代谢调节具有治疗潜力。本研究为未来多发性硬化症的治疗策略提供了新的见解。
章节摘录
引言
多发性硬化症(MS)是一种慢性自身免疫性神经退行性疾病,其特征是中枢神经系统(CNS)的炎症、脱髓鞘和轴突损伤。最近的研究强调了肠道-大脑轴在其发病机制中的重要作用,以及遗传易感性、环境触发因素和免疫调节紊乱的影响。在健康个体中,肠道微生物群对于维持免疫耐受性、控制炎症和确保
动物处理
小鼠通过Hooke Kit TM MOG35-55/CFA乳剂和PTX进行免疫接种,诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE),并在一周的适应期后开始实验。乳剂(0.2 mL)被皮下注射到每只小鼠的两个不同部位。免疫后,小鼠在第0天和第1天接受了百日咳毒素(400 ng溶于100 μL PBS中)的腹腔注射。每天进行观察以追踪EAE的进展,由两名匿名观察员进行
使用嗜酸乳杆菌LA-5和DMF治疗EAE
多发性硬化症的实验模型EAE是通过Hooke Kit? MOG35-55/CFA乳剂和PTX建立的,具体方法见“方法”部分。LA-5或DMF的治疗从免疫后第17天开始,此时疾病严重程度达到峰值(临床评分3.5–4分),以评估治疗效果而非预防效果。
如图1所示,EAE对照组小鼠表现出典型的疾病症状,其临床评分在疾病高峰期平均为4.5分,并持续升高
讨论
多发性硬化症(MS)是一种复杂的自身免疫性疾病,影响中枢神经系统(CNS),其特征是髓鞘破坏和神经细胞损伤。最近的研究表明,肠道微生物群的组成作为MS的触发因素或促进因素之一,对其发病机制具有不可否认的重要影响[20]、[21]。戊糖磷酸途径(PPP)在大脑的葡萄糖代谢中起着关键作用[22]、[23]。肠道微生物组的改变
数据和材料的可用性
所有数据和支持信息均包含在文章中。
伦理批准和参与同意
健康的雌性C57BL/6小鼠由土耳其安卡拉的Bilkent大学动物房提供,年龄在8至10周之间。这些小鼠被饲养在帕穆卡莱大学位于土耳其代尼兹利的动物护理设施中的小笼子里,环境温度保持在22 ± 1°C,并遵循12小时光照/黑暗周期。在整个研究过程中,小鼠可以自由摄取标准颗粒饲料和清洁水源。所有动物实验程序均符合伦理规范
利益冲突
作者声明没有财务或其他方面的利益冲突。
资助
本研究得到了土耳其科学技术研究委员会(The Scientific and Technological Research Council of Türkiye)的支持[221Z131]。
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的可能会影响本文所报告工作的财务利益或个人关系。
致谢
作者衷心感谢Alaattin SEN教授花时间阅读、审阅本文,并提供了宝贵的反馈和修改意见,极大地提高了本文的质量。