张志远团队揭示围手术期神经认知障碍新机制

发布者:校网资讯管理员发布时间:2023-11-10浏览次数:10

11月8日,基础医学院张志远教授课题组和附属南京医院王晓亮副主任医师在《微生物组》(Microbiome)在线发表题为《手术导致的肠道菌群失调通过调节肠道功能和代谢物棕榈酸酰胺促进认知功能障碍》(Surgery-induced gut microbial dysbiosis promotes cognitive impairment via regulation of intestinal function and the metabolite palmitic amide)的研究论文,揭示了手术导致的菌群失调促进认知障碍发生的新机制。



围手术期神经认知障碍(PND)是常见的术后并发症。已明确围手术期的多种刺激对肠道菌群可造成短期或长期影响。此外,衰老也被确认是能独立影响肠道菌群平衡和引发术后认知障碍的主要因素。但肠道菌群变化参与术后认知功能的机制尚不清楚,对其的探索可为PND的干预提供独特的切入点。

在本项研究中,张志远教授课题组发现手术导致的认知障碍主要发生于老年小鼠,且手术导致的菌群组成改变加剧老年小鼠肠道屏障的破坏。通过转移年轻供体小鼠的菌群、使用地塞米松、乳酸杆菌或吲哚丙酸等干预均可调节老年小鼠紊乱的肠道菌群,并减轻肠道屏障的损伤和认知功能的障碍。代谢组学筛选发现,手术后小鼠血清中的代谢物棕榈酸酰胺的水平变化剧烈,但通过将年轻小鼠的粪便移植到老年小鼠,可显著降低老年小鼠术后血清和大脑中的棕榈酸酰胺水平并改善老年术后小鼠神经组织学损伤。

这些结果明确了术后肠道菌群失调导致认知功能障碍的关键机制,即菌群失调导致的屏障受损和代谢异常是导致神经炎症和神经损伤的主要原因。衰老相关的屏障受损和高棕榈酸酰胺水平是此年龄段PND高发的原因。研究结果支撑通过调节微生物群和恢复肠道屏障,如重塑肠道菌群、补充益生菌或有益代谢物治疗PND的策略。研究还确定了特定细菌(如嗜黏蛋白阿克曼菌和乳酸杆菌)和代谢物(如棕榈酸酰胺)的组合可作为诊断PND的生物标志物。



基础医学院青年教师潘彩龙与博士研究生张惠文为共同第一编辑,张志远教授和王晓亮副主任医师为本文的共同通讯编辑。该项研究得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等资助。

原文链接:

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01689-6

(供稿/张志远课题组;审核/高威)