 Depletion of Gut Microbiota is Associated with Improved Neurologic Outcome Following Traumatic Brain Injury 清除肠道微生物可以减轻颅脑创伤后神经功能障碍 PMID: 32798452 DOI: 10.1016/j.brainres.2020.147056 人体微生物组是生活在体表和体内的微生物的集合，是健康和疾病的一个关键因素。微生物-肠道-脑轴是肠道微生物群与中枢神经系统(CNS)之间的双向生化信号。颅脑创伤(TBI)导致肠道屏障破坏、微生物多样性随时间变化而消失、肠道内有益物种的消耗和致病性兼性厌氧微生物的生长。研究发现，在小鼠TBI模型中，无论在损伤前还是损伤后，消除肠道菌群都具有神经保护作用，该研究结果发表于2020年8月的Brain Research杂志上。 （1）动物模型：成年雄性C57BL6/J小鼠，正常饮水或加入抗生素饮用水（清除肠道细菌）+建立控制性皮层撞击(CCI)模型。 （2）抗生素饮用水：氨苄西林（1g/L）、甲硝唑（1g/L）、新霉素（1g/L）和万古霉素（0.5g/L）（注：文中四种抗生素简写为AMNV）。 （3）样本：小鼠的肠道内容物、小肠、大脑等。 （4）主要技术方法：免疫组织化学、免疫荧光和16S rRNA高通量测序等。 1、在CCI之前使用AMNV清除肠道微生物群 在随机化前、CCI前和CCI后72h采集小鼠粪便进行16S rRNA基因测序分析，以验证AMNV清除肠道细菌的效果。基线时，各组间观察到的物种数量(alpha多样性)或群落组成(beta多样性)没有显著差异。在CCI之前和损伤后72 h，经AMNV处理和未处理的小鼠粪便菌落组成差异(P < 0.01)。 2、AMNV可降低CCI损伤后72 h神经细胞死亡和小胶质细胞计数 CCI损伤后72 h，分析海马CA1和CA3区HE染色神经元密度和Iba-1染色评估小胶质细胞激活程度。研究发现，AMNV可降低CCI损伤后72 h神经细胞死亡和小胶质细胞计数(P < 0.05)。 3、AMNV提高CCI后肠屏障蛋白表达水平 TBI常导致肠道屏障功能障碍，与细菌易位、全身感染有关，并进一步加重神经损伤。研究发现，CCI后小鼠盲肠ZO-1的表达水平下降，而经AMNV处理的小鼠显著提高了ZO-1的表达水平(P < 0.05)。 4、AMNV对CCI后脑水肿无影响，但可以减轻CCI后的认知障碍和脑损伤体积 肠道菌群已被证明在正常小鼠的完整血脑屏障的发育和维持中发挥关键作用。该研究发现，AMNV对CCI后脑水肿无影响，但是可以显著减轻CCI导致的认知障碍和脑损伤体积。 微生物-肠道-脑轴是肠道微生物群与中枢神经系统(CNS)之间的双向生化信号。肠道菌群在CNS的发育甚至是疾病中扮演重要角色。研究发现颅脑创伤后肠道菌群失调，大量增殖的细菌以条件性致病菌为主，不但引起细菌易位、感染，而且其代谢产物可能加重继发性脑损伤。临床中，使用抗生素治疗颅内感染的患者常并发腹痛、腹泻等症状，因此，本研究采用多种抗生素联合清除肠道菌群很难在临床实施。但是，研究发现脑损伤后补充益生菌也可以减轻神经功能损伤，可能作为脑损伤的潜在治疗方法。 |
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