肠道菌群代谢物TMAO上调NLRP3炎性小体：海马相关认知障碍致病机制的研究

摘要

目的 探究肠道菌群代谢物三甲胺N-氧化物(TMAO)介导神经炎症反应在认知功能障碍中的潜在作用。方法 将小鼠随机分为对照组、TMAO组、TMAO+DMB组。TMAO组小鼠经TMAO和高胆碱高脂饲料联合喂养6周，TMAO+DMB组在此基础上同时喂养TMAO抑制剂4,4′-二氨基-3,3′-二甲基联苯(DMB)6周。Western blot检测小鼠双侧海马中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)蛋白水平；焦油紫染色观察小鼠海马CA1区神经元形态及存活情况；水迷宫实验评估小鼠学习记忆能力。结果 与对照组相比，TMAO组小鼠海马组织内NLRP3、caspase-1、IL-1β蛋白表达明显增加(P<0.05),CA1区神经元大量死亡，学习记忆能力受损；DMB抑制TMAO后，TMAO+DMB组小鼠海马组织中NLRP3、caspase-1、IL-1β蛋白表达水平显著降低(P<0.05),CA1区神经元死亡率下降，损伤减轻(P<0.05),学习记忆能力得到改善。结论 肠道菌群代谢产物TMAO通过上调NLRP3炎性小体介导海马组织慢性炎症反应，加重CA1区神经元损伤，导致学习记忆能力减退，加剧认知功能障碍。

关键词

肠道菌群代谢物 / 三甲胺N-氧化物 / NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3 / 海马体 / 认知功能障碍

基金资助

国家自然科学基金(81501138); 江苏省中医药科技发展计划项目(MS2022067); 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX23＿1402,SICX241550); 徐州市科技局项目(KC23072)