电针通过调控肠道菌群代谢的LPS/NLRP3通路改善帕金森病大鼠运动障碍的机制研究

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:International Immunopharmacology 4.8

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  本研究针对帕金森病(PD)中肠道菌群失调引发的神经炎症问题,通过电针(EA)干预6-OHDA诱导的PD大鼠模型,发现EA通过重塑肠道菌群结构、下调LPS/NLRP3炎症通路,改善肠脑轴免疫紊乱,从而保护多巴胺能神经元并缓解运动障碍。该研究为PD的菌群-免疫靶向治疗提供了新依据。

  

研究背景
帕金森病(PD)作为第二大神经退行性疾病,全球患者超1000万,其核心病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元进行性丢失和α-突触核蛋白(α-synuclein)异常聚集。尽管左旋多巴(Levodopa)仍是临床金标准,但长期使用会导致运动并发症,且无法阻断疾病进展。近年研究发现,PD患者肠道菌群中拟杆菌(Bacteroides)、副拟杆菌(Parabacteroides)等革兰阴性菌异常增殖,其代谢产物脂多糖(LPS)可破坏肠屏障,激活NOD样受体家族pyrin域蛋白3(NLRP3)炎症小体,引发全身性炎症并穿透血脑屏障,最终加剧神经炎症。这一"肠脑轴"机制为PD治疗提供了新思路。

广州中医药大学的研究团队在《International Immunopharmacology》发表论文,首次揭示电针(EA)通过调控肠道菌群代谢的LPS/NLRP3通路改善PD症状的分子机制。研究采用6-羟基多巴胺(6-OHDA)立体定位注射构建PD大鼠模型,结合16S rRNA测序、代谢组学和粪便微生物移植(FMT)等技术,系统阐释了EA的神经保护作用与菌群-免疫网络的关联。

关键技术方法
实验选用200-220 g雄性SD大鼠,通过6-OHDA单侧黑质注射建立PD模型。电针干预选取"百会"(GV20)和"大椎"(GV14)穴位,频率2/15 Hz,持续4周。采用旋转棒测试评估运动功能,免疫荧光检测酪氨酸羟化酶(TH)表达,ELISA测定血清炎症因子,16S rRNA测序分析肠道菌群,Western blot检测NLRP3通路蛋白。

研究结果

1. EA改善6-OHDA大鼠行为学缺陷并保护多巴胺能神经元
旋转棒测试显示,EA组大鼠跌倒潜伏期较模型组延长2.3倍(P<0.01),效果与美多芭相当。免疫荧光证实EA使黑质TH+神经元数量增加68%,同时肠屏障紧密连接蛋白occludin表达上调。

2. EA重塑肠道菌群结构
16S rRNA测序发现EA调节16个菌属丰度,其中促炎菌属如Prevotella降低42%,而短链脂肪酸产生菌Lactobacillus增加3.1倍。代谢组学显示EA组血浆LPS水平下降57%(P<0.001)。

3. EA抑制LPS/NLRP3炎症轴
EA显著降低结肠NLRP3、caspase-1和IL-1β蛋白表达(P<0.01),同时小胶质细胞(Iba1+)和星形胶质细胞(GFAP+)活化减少。FMT实验证实,移植EA组菌群可复制70%的神经保护效应。

4. EA维护肠脑屏障完整性
EA使肠屏障ZO-1蛋白表达恢复至正常水平83%,血脑屏障claudin-5增加1.9倍,显著降低血清中S100β(神经损伤标志物)浓度。

结论与意义
该研究首次阐明EA通过"菌群-LPS-NLRP3-神经炎症"轴改善PD的完整机制:① 纠正菌群失调,减少LPS产生;② 抑制NLRP3/caspase-1/IL-1β通路;③ 维护肠脑屏障;④ 降低小胶质细胞/星形胶质细胞过度活化。这不仅为PD的针灸治疗提供科学依据,更为开发菌群靶向的神经保护策略开辟新途径。研究团队特别指出,EA对Prevotella-LPS-NLRP3轴的调控可能成为PD早期干预的生物学标志物。

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