高氨血症的‘克星’来了!乳酸菌外泌体多管齐下:抗炎+修突触+护记忆
高氨血症的‘克星’来了!乳酸菌外泌体多管齐下:抗炎+修突触+护记忆
肝硬化患者常并发轻微肝性脑病(MHE),这是一种以认知功能障碍、注意力不集中以及行动协调能力下降为特征的疾病,严重损害了患者的生活质量和预期寿命。高氨血症是MHE的主要诱因之一,它通过引发神经炎症以及干扰谷氨酸能神经传递,导致海马体功能受损。然而,目前针对MHE的治疗手段极为有限,临床上迫切需要开发出更安全且有效的治疗策略。近年来,肠-脑轴(的研究取得了显著进展,揭示了肠道微生物群与中枢神经系统之间通过多种途径相互作用。副干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus paracasei, L. paracasei)作为一种益生菌,已被证实具有抗炎和神经保护作用。然而,其具体作用机制尚未完全明确。细胞外囊泡(EVs)是细菌分泌的纳米级颗粒,含有蛋白质、核酸和脂质等多种生物活性分子,能够介导细胞间的信息传递,可能在益生菌的多种有益效应中发挥关键作用。
近日,西班牙瓦伦西亚大学的生物化学与分子生物学研究所Vicente Felipo教授团队在《Microbiological Research》期刊上发表了题为“Extracellular vesicles from Lacticaseibacillus paracasei reduce neuroinflammation in hippocampus and restore some cognitive functions in hyperammonemic rats”的研究论文,该研究旨在探讨L. paracasei来源的胞外囊泡(LpEVs)对高氨血症大鼠模型中海马区神经炎症和认知功能障碍的影响。
该研究通过八臂放射状迷宫实验评估大鼠认知功能,发现高氨血症大鼠在学习和记忆方面表现较差,学习指数显著低于正常大鼠,且在寻找食物奖励时频繁犯错,参考记忆和工作记忆均受损。然而,注射副干酪乳杆菌EVs后,高氨血症大鼠的学习指数显著提升,工作记忆错误减少,参考记忆也有所改善,表明EVs能有效修复高氨血症引起认知损伤。从神经炎症角度看,高氨血症会过度激活大鼠海马体中的小胶质细胞和星形胶质细胞,引发神经炎症,破坏大脑功能。而EVs治疗可显著抑制这种激活,减轻神经炎症,为大脑营造更健康的微环境。在分子机制层面,高氨血症激活了海马体中的TNFα-TNFR1-S1PR2-IL-1β-Src-CCL2-BDNF-TrkB信号通路,导致相关蛋白表达和活性异常,干扰谷氨酸能神经传递,引发认知障碍。而副干酪乳杆菌EVs能够精准逆转这一异常激活通路,恢复相关蛋白的表达和活性,纠正谷氨酸能神经传递紊乱,保障神经元间信息传递顺畅。
总之,该研究首次揭示了副干酪乳杆菌EVs在减轻高氨血症大鼠海马体神经炎症、恢复信号通路功能、纠正谷氨酸能神经传递及改善认知功能方面的潜力,为轻微肝性脑病(MHE)治疗提供了新思路。未来研究可进一步探索EVs在不同动物模型和人体中的效果,优化EVs的制备和给药方式,以及深入研究其作用机制,为临床应用奠定坚实基础。同时,可结合其他治疗手段,如药物治疗、基因治疗等,形成综合治疗方案,提高MHE的治疗效果。此外,还可开展大规模临床试验,验证EVs的安全性和有效性,推动其早日应用于临床,造福广大患者。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.micres.2025.128101
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