普氏菌移植促进创伤性脑损伤小鼠模型的神经康复

肠道微生物群通过微生物群-肠-脑轴（MGBA）在调节大脑功能方面发挥着关键作用。肠道微生物群失调与创伤性脑损伤 (TBI) 患者的神经功能障碍有关。我们之前的研究发现，TBI 会导致普氏菌 (P. copri) 的丰度下降。普氏菌已被证明对多种疾病具有抗氧化作用。同时，鸟苷 (GUO) 是肠道微生物群的代谢产物，可以通过激活 PI3K/Akt 通路缓解 TBI 后的氧化应激。本研究探讨普氏菌移植对 TBI 的影响及其与 GUO-PI3K/Akt 通路的关系。

在这项研究中，使用受控皮质冲击 (CCI) 模型在成年雄性 C57BL/6J 小鼠中诱导 TBI。随后连续7天灌胃移植普氏菌。为了研究 GUO-PI3K/Akt 通路在普氏菌移植治疗中的作用，连续 7 天在 TBI 后 2 小时给予鸟苷 (GUO)，并在 TBI 前 30 分钟给予 PI3K 抑制剂 (LY294002)。使用各种技术来评估这些干预措施的效果，包括定量 PCR、神经行为测试、代谢物分析、ELISA、蛋白质印迹分析、免疫荧光、伊文思蓝测定、透射电子显微镜、FITC-葡聚糖渗透性测定、胃肠道转运评估和16 S rDNA 测序。 TBI 后普氏菌丰度显着降低。通过 NSS、莫里斯水迷宫和旷场测试，普氏菌移植缓解了运动和认知缺陷。普氏菌移植减轻了氧化应激和血脑屏障损伤，并减少了 TBI 后的神经元凋亡。此外，P. 菌移植导致肠道菌群重塑，改善胃肠动力和肠道通透性。代谢组学和 ELISA 分析显示，普氏菌移植后，粪便、血清和受伤脑中的 GUO 水平显着增加。此外，发现p-PI3K和p-Akt的表达在普氏菌移植和GUO处理后增加。值得注意的是，PI3K 抑制剂 LY294002 治疗减弱了观察到的改善。我们首次证明普氏菌移植可以改善胃肠道功能并改变 TBI 后肠道微生物群的失调。此外，普氏菌移植可能可以通过 TBI 后的 GUO-PI3K/Akt 信号通路改善神经功能缺损。

参考资料：DOI: 10.1186/s12974-024-03116-5