共生元与黑巧克力通过调节肠道菌群-炎症-铁代谢轴改善帕金森病大鼠模型的分子机制研究

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对帕金森病(PD)缺乏有效疗法的现状,探索了共生元(含植物乳杆菌EMCC 1039、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌BB12和燕麦)与黑巧克力对PD大鼠模型的干预效果。通过分析肠道菌群(Firmicutes/Bacteroidetes)、铁代谢指标(sTfR/log ferritin)、氧化应激(MDA/GSH)、炎症因子(TNF-α/IFN-γ/CD4)及关键基因(DMT1/DRD1)表达,发现两种干预均能改善PD病理,其中共生元在调节贫血、TNF-α和DRD1基因表达方面更具优势。该研究为PD的膳食干预提供了新思路,发表于《Scientific Reports》。

  

帕金森病(PD)作为神经退行性疾病,目前仍缺乏有效治疗手段。近年研究发现,肠道菌群失调可能通过"肠-脑轴"加剧PD病理进程,而铁代谢异常和氧化应激更是PD的典型特征。这些发现为PD治疗提供了新靶点,但如何通过膳食干预同时调控菌群-炎症-铁代谢网络仍是未解难题。

针对这一科学问题,国家研究中心的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项创新研究。他们构建了鱼藤酮诱导的PD大鼠模型,对比分析了共生元(含三种益生菌和燕麦)与黑巧克力(含95%可可)的干预效果。研究通过多组学方法揭示了两种膳食成分如何通过不同途径改善PD症状:共生元显著增加肠道乳酸菌数量,下调脑部铁转运蛋白DMT1基因表达;黑巧克力则通过提高Firmicutes/Bacteroidetes比值发挥效益。特别值得注意的是,两种干预均能逆转PD相关的贫血指标(sTfR/log ferritin)、降低氧化应激标志物MDA、提升抗氧化剂GSH水平,并改善神经炎症因子TNF-α和IFN-γ的异常表达。

关键技术方法包括:建立鱼藤酮诱导的PD大鼠模型;采用ELISA检测血浆铁代谢指标(sTfR、ferritin)和免疫指标(CD4、IFN-γ);RT-PCR分析脑组织DMT1和DRD1基因表达;16S rRNA测序评估肠道菌群变化;组织病理学观察脑部病变。

研究结果

  1. 营养与铁代谢改善:PD模型组出现体重下降和贫血(sTfR/log ferritin比值升高),干预后显著改善,其中共生元组效果更优。

  2. 氧化应激与炎症缓解:PD组脑部MDA升高、GSH降低,TNF-α显著增加,干预后接近正常水平。

  3. 免疫调节:PD组CD4+ T细胞减少,IFN-γ升高,干预后完全恢复正常。

  4. 基因表达调控:PD组DMT1基因上调、DRD1下调,干预后显著逆转,共生元对DRD1的激活作用更明显。

  5. 肠道菌群改变:共生元组乳酸菌显著增加,黑巧克力组F/B比值升高。

  6. 病理学改善:脑组织切片显示干预组神经元损伤减轻,尤以共生元组效果显著。

结论与意义
该研究首次系统比较了共生元与黑巧克力对PD的多靶点干预效果。共生元通过增加益生菌、调节铁代谢(DMT1)和多巴胺信号(DRD1)发挥神经保护作用;黑巧克力则依赖其多酚成分(5.32 mg GA/g)和抗氧化活性(DPPH清除率72.54%)改善PD。特别值得注意的是,两种干预均能打破"菌群失调-铁沉积-氧化应激-神经炎症"的恶性循环,为PD的膳食干预提供了理论依据。未来研究可进一步解析特定菌株代谢物(如短链脂肪酸)与神经保护的具体关联。

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