吸烟会让脑子变“笨”?这款肠道菌的“纳米快递”能阻止!

原创
来源:赵文华
2026-01-30 16:46:18
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核心提示:吸烟伤脑没商量?肠道菌AKK的“纳米小泡”携“ILA 魔法”,给大脑来场护脑大营救~

你知道吗?长期吸烟不仅伤肺、伤血管,还会悄悄偷走你的记忆力和认知力!但别慌,广州医科大学郭松鹤、朱博文团队的最新研究,为我们找到了对抗吸烟致认知衰退的新武器”—— 来自肠道有益菌Akkermansia muciniphila(简称 AKK菌)的外膜囊泡(OMVs)。这项发表在Journal of Nanobiotechnology的研究,首次完整揭开了“吸烟-肠道菌群-大脑认知”之间的神秘链条,为预防和改善认知障碍带来了新希望!

 

提到吸烟对大脑的伤害,很多人会想到直接损伤神经细胞。但这项研究却发现,肠道菌群才是吸烟影响认知的“关键中间人”!研究团队先做了动物实验:给老年小鼠长期暴露在香烟烟雾中,结果小鼠的学习和记忆能力显著下降。更关键的是,当用抗生素清除小鼠自身肠道菌群后,即便再接触烟雾,小鼠依然会出现认知损伤;而把烟雾暴露小鼠的肠道菌群,通过粪便微生物移植(FMT)给健康老年小鼠,健康小鼠也跟着出现了认知下降。这就明确证明,吸烟对认知的伤害,是通过破坏肠道菌群来实现的。

随后,研究人员对人类群体也进行了调查。招募长期吸烟且有轻度认知障碍的老年人,以及认知正常的非吸烟者。检测发现,认知障碍的吸烟者粪便中,AKK 菌的数量和其代谢物吲哚-3-乳酸(ILA)的水平,都比健康人低很多,且AKK菌和ILA的水平越高,认知评分就越好。这一发现,把动物实验的结论和人类健康紧密联系了起来,说明吸烟导致的肠道菌群失衡,在人类身上同样会引发认知问题。

那肠道里的AKK菌减少,为啥会影响到大脑呢?答案藏在大脑里的“清洁工”——小胶质细胞身上。AKK菌是肠道里的“有益菌明星”,它能产生一种叫ILA的小分子代谢物。研究发现,吸烟会大量消耗肠道中的AKK菌,导致ILA的产量跟着下降,而ILA不仅能在肠道发挥作用,还能通过血液到达大脑。

大脑中的小胶质细胞,负责免疫监视、清除废物,维持大脑环境稳定,就像兢兢业业的“清洁工”。但ILA减少后,小胶质细胞的“工作能力”就会出问题!它的能量代谢模式会从高效的“氧化磷酸化,转向低效的“糖酵解。这就好比原本用电力驱动的清洁车,改成了烧柴火,不仅动力不足,还会产生更多“废料”促炎因子,进而引发神经炎症,破坏突触(神经细胞之间传递信号的关键结构),最终导致认知衰退。

为了进一步验证,研究团队还做了菌群移植实验,把有认知障碍的吸烟者的肠道菌群,移植给用抗生素清除了自身菌群的老年小鼠。结果这些小鼠不仅出现了认知下降,海马体(大脑中负责记忆的关键区域)里的小胶质细胞活性降低,突触结构也变少了,完美复刻了吸烟带来的认知损伤。

既然找到了问题的根源,那该怎么解决呢?研究团队把目光投向了AKK菌分泌的外膜囊泡(OMVs)。OMVs是细菌分泌的纳米级双层膜囊泡,就像一个个“微型快递包裹”。它能把AKK菌产生的ILA等活性物质包裹起来,保护它们不被消化酶破坏,还能精准地送到目标位置。研究人员通过荧光标记实验发现,不管是口服还是鼻内给药,这些“纳米快递”都能顺利抵达大脑,并且被海马区的小胶质细胞“签收”。

接下来的干预实验结果更是让人惊喜!给烟雾暴露的老年小鼠补充ILA,或者口服AKK菌的OMVs,小鼠的认知功能竟然显著恢复了!不仅如此,海马区小胶质细胞的代谢模式也回到了正常的“氧化磷酸化”,促炎因子减少,神经炎症得到抑制,突触的完整性也被修复了。值得一提的是,鼻内给药的效果同样显著。这意味着未来或许可以开发出鼻腔喷雾之类的非侵入性给药方式,让干预变得更方便、更易被接受。

OMVsILA是如何发挥作用的呢?研究团队最终锁定了一个关键“开关”——芳香烃受体(AhRAhR是一种存在于细胞内的受体蛋白,就像一个“信号接收器”。研究发现,ILA其实是AhR的“天然配体”,当ILAOMVs到达小胶质细胞后,会激活AhR,进而启动一系列信号通路,调控小胶质细胞的代谢和功能,让它重新恢复“战斗力”。为了验证这一点,研究人员使用了AhR的特异性抑制剂。结果发现,一旦 AhR被抑制,OMVsILA带来的抗炎效果、代谢重编程作用,以及对认知的改善效果,全都消失了。这就明确证明,OMVsILA是通过激活AhR通路,来实现对小胶质细胞的调控和认知保护!

 

这项研究的意义重大,它不仅首次完整描绘了“吸烟-肠道菌群-ILA下降-AhR失活-小胶质细胞功能异常-认知衰退”的生物学路径,还为预防和治疗吸烟相关的认知障碍,提供了机理清晰、靶向明确的新方向。

对于长期吸烟者,尤其是老年人群,未来或许可以通过补充AKK菌、ILA,或者使用AKKOMVs制成的制剂,来保护认知功能,延缓认知衰退。而且,这项研究也为其他环境因素(如空气污染)导致的认知问题,提供了新的研究思路,或许肠道菌群都是其中的关键环节。当然,目前这项研究还处于基础实验阶段,距离临床应用还有一段路要走。但它无疑给我们传递了一个重要信息——保护肠道菌群,尤其是AKK菌,对维护大脑健康至关重要。所以,从现在开始,少吸烟、保持健康的饮食习惯,就是对大脑最好的保护!

参考文献:Jian-Da Lin, Hsun Li, Chia-Lang Hsu, et al. Parabacteroides goldsteinii mitigates parkinsonism in LRRK2 mutant mice by reducing neuroinflammation through Gut-Brain axis. Journal of Advanced Research.2025-12-23;doi:10.1016/j.jare.2025.12.028.

 

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