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益生菌长期干预改善衰老加速小鼠肠道功能障碍及阿尔茨海默病相关肠病理的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:Journal of Functional Foods 4
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本研究针对衰老相关认知障碍患者常见的肠道功能障碍问题,通过给SAMP8衰老加速小鼠口服含乳杆菌和双歧杆菌的益生菌混合物(PM,1×109 CFU/天),发现其可恢复胆碱能/速激肽能/氮能神经传导,降低结肠Aβ1–42和IL-1β水平,并调节血浆GABA浓度,为年龄相关认知障碍的肠道症状治疗提供新策略。
随着全球老龄化加剧,衰老相关认知障碍如阿尔茨海默病(AD)患者常伴随顽固性便秘等肠道症状,其发生与肠神经系统(ENS)重塑、肠道菌群紊乱及肠脑轴失调密切相关。尽管益生菌疗法被寄予厚望,但具体作用机制仍不明确。意大利比萨大学团队在《Journal of Functional Foods》发表的研究,首次揭示特定益生菌组合通过多靶点调控改善衰老相关肠功能障碍的分子机制。
研究采用4月龄SAMP8衰老加速小鼠(模拟人类衰老认知障碍伴肠道症状)和对照SAMR1小鼠,通过2个月口服干预含植物乳杆菌LP14、短乳杆菌LBR01和青春双歧杆菌BA02的益生菌混合物(PM)。运用离体结肠收缩力检测、免疫荧光染色、ELISA和基因组分析等技术,系统评估了PM对肠道运动功能、神经可塑性、炎症标志物及GABA代谢的影响。
PM改善衰老小鼠结肠运动功能
通过粪便颗粒计数发现,PM干预使SAMP8小鼠排便频率恢复至正常水平。离体实验显示,PM显著增强电刺激诱导的结肠收缩(10 Hz时提升2.3倍),并特异性改善胆碱能(阿托明敏感收缩增加68%)、速激肽能(NK1介导收缩提高55%)和氮能神经传导(L-NAME处理组张力提升41%)。值得注意的是,TTX阻断神经传导后,卡巴胆碱和P物质诱导的肌源性收缩无组间差异,证实PM作用靶点位于肠神经元而非平滑肌。
重塑肠神经化学编码
免疫荧光结果显示,SAMP8小鼠结肠肌间神经丛的胆碱乙酰转移酶(ChAT)、P物质(SP)和神经元型一氧化氮合酶(nNOS)阳性神经元分别减少62%、25%和48%,而总神经元标记HuC/D无变化。PM干预使三种神经递质表达恢复至对照水平,尤其nNOS阳性区域增加2.1倍,这种选择性神经化学重塑可能是运动功能改善的结构基础。
减轻肠病理特征
PM使SAMP8小鼠结肠Aβ1–42积累降低42%,炎症因子IL-1β水平下降35%。基因组分析发现PM菌株携带谷氨酸脱羧酶基因(GABA合成关键酶),体外培养证实三株菌均能分泌GABA(1.36-1.52 μg/ml),对应地,PM干预使衰老小鼠血浆GABA浓度提升27%。
该研究创新性证实,特定益生菌组合通过"菌群-肠-脑轴"多通路协同作用:既直接调节ENS神经递质平衡,又间接减少Aβ沉积和炎症,还可能通过GABA能信号影响全身状态。这为开发针对老年认知障碍患者肠道症状的精准营养干预方案提供了理论依据,未来需进一步解析SCFAs(短链脂肪酸)等其它菌群代谢物的贡献。研究局限性在于未明确GABA是否通过血脑屏障影响中枢病理,且临床转化需验证不同菌株配比的效果差异。
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