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Prevotella histicola通过调控小胶质细胞极化改善LPS诱导的鼻炎小鼠嗅球神经损伤的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Microbial Pathogenesis 3.3
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针对慢性鼻炎导致的嗅觉功能障碍及中枢神经损伤问题,温州医科大学团队开展了一项创新性研究,发现口服益生菌Prevotella histicola(P. histicola)可通过调节脾脏调节性T细胞(Treg)、促进抗炎细胞因子IL-10分泌、诱导小胶质细胞向M2型极化等机制,显著改善脂多糖(LPS)诱导的嗅球神经元损伤。该研究为肠道菌群-脑轴(gut-brain axis)干预神经系统疾病提供了新策略,发表于《Microbial Pathogenesis》。
慢性鼻炎患者常伴随嗅觉功能减退,长期炎症甚至会导致嗅球体积缩小和记忆损伤。更令人担忧的是,这种外周炎症可能通过激活小胶质细胞引发中枢神经系统(CNS)的连锁反应,与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的早期症状高度相似。然而,目前针对这类"鼻炎-神经损伤"级联反应的有效治疗手段仍属空白。在这一背景下,温州医科大学的研究团队将目光投向了肠道菌群这一"人体第二大脑",探索了益生菌Prevotella histicola(P. histicola)在干预这一病理过程中的独特价值。
研究团队采用脂多糖(LPS)鼻腔滴注建立小鼠鼻炎模型,通过行为学测试、免疫荧光染色、流式细胞术等技术,系统评估了P. histicola对嗅觉功能和神经炎症的影响。特别值得注意的是,实验所用菌株源自人类十二指肠活检样本,并通过特异性引物扩增和测序比对验证。动物实验严格遵循温州医科大学实验动物伦理委员会规范(批准号:wydw2023-0517)。
P. histicola灌胃改善鼻炎小鼠嗅觉功能障碍与抑郁行为
通过埋珠实验和强迫游泳测试发现,LPS处理4周后小鼠出现显著嗅觉辨别能力下降和抑郁样行为。而P. histicola干预组小鼠在探索行为中表现出对气味源的反应时间缩短35%,同时游泳不动时间减少42%,提示其不仅能修复嗅觉功能,还可能通过肠-脑轴改善情绪障碍。
分子机制解析
在嗅球组织中,P. histicola处理使多巴胺合成关键酶酪氨酸羟化酶(TH)表达量提升2.1倍,同时脾脏中具有免疫抑制功能的调节性T细胞(Treg)比例增加1.8倍,伴随抗炎因子IL-10分泌量升高。更关键的是,免疫荧光显示小胶质细胞标志物Iba1+
细胞中M2型(CD206+
)比例从LPS组的22%提升至57%,而促炎型M1(iNOS+
)比例从63%降至29%,证实菌株诱导了神经炎症微环境的重编程。
讨论与展望
该研究首次揭示P. histicola通过三重协同机制发挥神经保护作用:① 外周免疫调节(Treg/IL-10通路);② 小胶质细胞表型转换(M1→M2极化);③ 神经递质合成增强(TH上调)。这种"肠-鼻-脑"多维调控模式为神经炎症相关疾病提供了全新干预思路。特别值得注意的是,研究中发现的菌株与Ashutosh Mangalam团队用于关节炎治疗的P. histicola具有相似抗炎特性,提示该菌可能具有跨系统、多疾病的治疗潜力。
结论
本研究证实口服P. histicola可有效缓解LPS诱导的嗅球神经损伤,其机制涉及肠-脑轴介导的免疫-神经双向调节。这一发现不仅为鼻炎相关嗅觉障碍提供了潜在治疗策略,更拓展了肠道菌群在神经退行性疾病早期干预中的应用前景。未来研究可进一步探索该菌株对不同神经炎症模型的普适性作用,以及其代谢产物在跨系统通讯中的具体分子载体。
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