该研究首次提出NLRP作为微生物-肠-脑轴的关键调节因素,3炎症小体在SD在预防认知损害和AD潜在靶点。
NLRP3是目前发现的功能最明显的炎症小体。讨论炎症是否存在SD研究人员首先测试了小鼠模型的作用SD对小鼠脑内NLRP小体活性炎症的影响。
他们发现,SD小鼠前额叶皮质和海马中心IBA-1、NLRP3炎症小体和 IL-1β海马区小胶质细胞的表达显著增加。研究人员进一步发现,SD小鼠前额叶皮质和海马中心代表血脑屏障的标记物,包括Occludin、ZO-1和Claudin-5表达显著减少,表明慢性SD破坏了小鼠的血脑屏障。
为了探索SD研究人员通过16对肠道菌群的影响S rRNA慢性发现基因测序SD小鼠肠道菌群失衡表现为肠道菌群组成的显著变化,包括 Alpha-多态性降低和Beta-多态性变化。同时,慢性SD破坏肠道屏障,增加外周血炎因子水平,包括LPS,IL-1β和IL-6。
研究人员通过移植移植SD几乎所有慢性菌群都可以模拟SD小鼠的行为变化和病理变化,包括认知功能下降、肠粘膜屏障和血脑屏障损伤、肠道和海马NLRP炎症小体增多。
有趣的是,当研究人员敲除小鼠时,NLRP基因,可逆慢性SD小鼠学习记忆能力的提高,包括水迷宫和新物体识别测试反应引起的认知功能下降。同时,它与野生相结合SD小鼠相比,NLRP3.慢性基因敲除小鼠SD减少后肠道和血脑屏障功能损伤,减少肠道和中枢神经系统NLRP3炎症小体和IL-1β水平更低。
最后,研究人员应用AAV病毒分别降低肠道和海马区NLRP炎症小体的表达。他们发现在慢性SD在小鼠中,降低肠道NLRP3炎症小体可改善肠粘膜屏障功能,降低外周血炎因子水平,改善SD小鼠的认知功能。同样,降低海马区NLRP3能抑制神经炎症,改善慢性SD突触损伤和认知障碍。
研究表明,肠道菌群紊乱是慢性的SD引起认知功能障碍的启动因素。肠道微生物可以激活肠道NLRP3炎症小体引起肠道屏障损伤,增加外周血炎水平,通过受损的血脑屏障进一步激活中枢神经系统NLRP3炎性小体,导致神经突触损伤和认知功能障碍。
该研究揭示了慢性SD肠脑交互如何影响认知功能?SD损伤的作用,强调NLRP作为微生物-肠-炎-脑的核心介质,3炎症小体在慢性SD认知功能障碍起着重要的作用。
本研究证实了肠道菌群和NLRP炎症小体为慢性SD导致认知功能障碍的关键环节阐明了慢性SD破坏认知功能的新机制揭示了肠道菌群和NLRP以炎症小体为靶点的基因和药物干预作为预防认知损伤的新策略,可以减少慢性损伤SD导致认知障碍风险的防治AD等待神经退行性疾病。