微生物-肠道-脑轴通过破坏短链脂肪酸参与慢性脑部疾病

据肖卫平2022年4月17日[Microbiome，2022，10（1）：62-62.]报道，复旦大学研究人员发现，通过粪便微生物区系移植（FMT）调节肠道微生物群，可以改善双侧颈动脉闭塞（BCCAO）诱导的肠道菌群失调、认知能力下降和抑郁样行为，可能是通过增加短链脂肪酸（SCFA）产生菌群的相对丰度，从而提高SCFA水平。

BCCAO大鼠表现出肠道动力受损，肠道屏障功能障碍，肠道微生物区系紊乱，并伴有认知障碍和抑郁样行为。

脑血管疾病会损害脑血管和功能区，导致患者身体残疾、认知障碍或抑郁样行为。血管性痴呆（VAD）通常与阿尔茨海默病（AD）共存，是老年人中第二常见的痴呆亚型。它是血管认知障碍（VCI）最严重的阶段和形式，与推理、计划、判断和记忆方面的问题有关。慢性脑低灌注（CCH）被认为是VAD的一个病理生理标志。此外，最近的神经成像研究表明，易患AD的大脑区域存在显著的低灌注率。

CCH是某些代谢紊乱和中枢神经系统（CNS）疾病后继发性脑损伤的基础。微生物-肠道-脑轴的失调可通过表达异常的代谢物，如SCFA加剧各种中枢神经系统疾病。然而，它与CCH的关系仍有待证明。如果是这样的话，探索恢复肠道微生物区系以维持SCFA代谢是否可以预防CCH是有意义的。

研究人员以BCCAO制造CCH大鼠模型，通过16S核糖体RNA基因测序发现，肠道微生物区系异常，一些有代表性的SCFA产生者相对丰度降低，而海马区SCFA的减少是进一步的证据。研究人员利用FMT，拥有平衡肠道微生物群的大鼠获得了更高水平的海马区SCFA，并在暴露于脂多糖时减少了神经炎症。健康的FMT可促进BCCAO大鼠的肠动力和肠屏障功能，并通过抑制海马神经元的凋亡而改善认知功能减退和抑郁样行为。长期补充SCFA进一步证实了其在减轻BCCAO后炎症反应和海马神经元凋亡方面的神经保护作用。

FMT调节肠道微生物区系，增加SCFA水平是其机制之一，不仅可以减轻内毒素引起的神经炎症，而且还可以通过抑制海马神经元凋亡来改善BCCAO后的认知功能下降和抑郁样行为，这一点在进一步的SCFA直接干预实验中得到了证实。