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维生素C通过调控肠道菌群及短链脂肪酸改善D-半乳糖诱导的小鼠轻度认知障碍
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2
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为解决老龄化相关轻度认知障碍(MCI)的防治难题,中国科学院研究人员开展了一项关于维生素C(VC)通过调节肠道菌群及短链脂肪酸(SCFAs)改善D-半乳糖(D-gal)诱导小鼠MCI的研究。结果表明,VC显著提升小鼠空间学习记忆能力,减轻海马神经元损伤,并通过富集产SCFAs菌属(如Akkermansia、Ruminococcus)提高乙酸、丙酸等SCFAs水平,揭示了VC通过肠-脑轴干预认知衰退的新机制,为天然化合物防治神经退行性疾病提供了理论依据。
随着全球老龄化进程加速,轻度认知障碍(MCI)作为阿尔茨海默病(AD)的前驱阶段,已成为公共卫生领域的重大挑战。当前治疗手段如胆碱酯酶抑制剂存在疗效有限、副作用明显等问题,而肠道菌群及其代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)在认知调控中的作用近年备受关注。在此背景下,中国科学院团队在《European Journal of Pharmacology》发表研究,探索了维生素C(VC)通过肠-脑轴改善D-半乳糖(D-gal)诱导MCI的机制。
研究采用ICR小鼠模型,通过D-gal注射构建MCI模型后给予8周VC干预。主要技术包括:行为学测试(OFT、EPMT、MWM)评估认知功能;组织学分析(H&E染色、Nissl染色、TEM)观察神经元结构;ELISA检测炎症因子(IL-1β、IL-6)和氧化指标(SOD、T-AOC);16S rDNA测序分析肠道菌群;气相色谱定量SCFAs;Spearman相关性分析菌群-代谢物关联。
VC改善MCI小鼠行为学表现
通过旷场实验(OFT)和高架十字迷宫(EPMT)发现,VC组小鼠运动能力和焦虑状态显著改善。Morris水迷宫(MWM)显示VC缩短逃避潜伏期、增加目标象限停留时间,证实其空间学习记忆提升作用。
VC保护海马神经元结构
H&E染色显示VC减少D-gal导致的神经元排列紊乱;Nissl染色表明VC增加尼氏体数量;透射电镜(TEM)观察到VC组线粒体结构完整、突触清晰,提示其神经保护效应。
VC调控炎症与氧化平衡
VC显著降低促炎因子IL-1β、IL-6水平,同时提升抗氧化酶SOD活性和总抗氧化能力(T-AOC),表明其通过抗炎和抗氧化途径发挥作用。
VC重塑肠道菌群生态
16S测序揭示VC增加微生物α多样性,特异性富集Akkermansia、Ruminococcus等产SCFAs菌属。气相色谱检测显示乙酸、丙酸、丁酸等SCFAs水平显著升高,且与益生菌丰度呈正相关(Spearman分析)。
讨论与意义
该研究首次系统阐明VC通过"菌群-SCFAs-肠脑轴"改善MCI的多靶点机制:①直接抗氧化/抗炎保护神经元;②修复肠道屏障减少内毒素入血;③调控菌群增加神经保护性SCFAs。这不仅拓展了对VC神经保护作用的认知,更为天然产物干预神经退行性疾病提供了新策略——通过膳食补充调节肠道微生态,实现"以肠护脑"。研究局限性在于未明确SCFAs具体作用通路,未来需结合代谢组学与基因敲除模型深入探索。
结论
VC通过增加产SCFAs菌群、提升乙酸/丙酸等代谢物水平,协同减轻氧化损伤和神经炎症,最终改善D-gal诱导的认知障碍。该成果为老龄化社会背景下MCI的防治提供了低成本、高安全性的营养干预方案,具有重要临床转化价值。
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