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益生菌對阿爾茨海默癥的治療作用

來源:諾達(dá)思(北京)信息技術(shù)有限責(zé)任公司   2024年12月27日 15:05  

阿爾茨海默AD)是最常見的老年癡呆癥之一。阿爾茨海默病患者首先會喪失對近期事件的記憶(短期記憶障礙)。隨著病情的發(fā)展,他們會喪失自我意識。據(jù)過往研究發(fā)現(xiàn),微量營養(yǎng)素的變化也是導(dǎo)致AD的一個危險因素。目前,AD還沒有明確的治療方法。現(xiàn)有的療法可以保護(hù)認(rèn)知和記憶,延緩功能喪失。近年來,越來越多的研究人員開始關(guān)注腸道菌群在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用。有人提出用益生菌調(diào)節(jié)腸道微生物群來預(yù)防和治療各種疾病,包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病來自齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院和齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院的研究者們旨在探究補充益生菌飲食對阿爾茨海默小鼠模型的認(rèn)知行為和病理特征的影響本文主要介紹對認(rèn)知行為方面的影響。

 

1. 材料和方法

研究者們使用了483xTg-ADwt B6129SF2小鼠12周大的3xTg-AD小鼠和WT小鼠分為兩組,分別為WT +對照組、WT +益生菌組、3xTg-AD +對照組和3xTg-AD +益生菌組。實驗從小鼠12周大時開始,持續(xù)20周。

 

益生菌飲食含有雙歧桿菌Bifidobacterium和嗜酸乳桿菌Lactobacillus的溶解產(chǎn)物、維生素AD、魚肝油中的w3脂肪酸以及維生素B1B3B6、B9B12。每周給小鼠喂食5次(120 毫克/天),與普通飼料一起食用,持續(xù)20周。為了探討添加益生菌飲食AD小鼠空間學(xué)習(xí)和記憶的影響,研究進(jìn)行了經(jīng)典的Morris水迷宮實驗和Y迷宮實驗。

 

 

1.1 Y迷宮測試

治療20周后,動物接受為期一周的認(rèn)知功能測試。在測試期間,動物持續(xù)攝入添加益生菌的食物。Y迷宮用于檢測小鼠的空間記憶能力,迷宮的三條臂呈120°夾角,每條臂的尺寸為28 cm×6 cm×18 cm(長×寬×高)。先將小鼠放置在其中一個臂上,然后在8分鐘內(nèi)監(jiān)測小鼠進(jìn)入三個臂的順序和數(shù)量。當(dāng)小鼠連續(xù)進(jìn)入三個臂(即 ABC、BCA CAB,但不包括 CAC、BAB ABA)時,即為一次交替。自發(fā)交替率(%=[(交替次數(shù))/(臂總數(shù)-2] ×100。

 

1.2 Morris水迷宮(MWM

經(jīng)典的Morris水迷宮(MWM)實驗是在Y迷宮測試的第二天進(jìn)行的。Morris水迷宮是用于測量與AD等腦部疾病有關(guān)的空間記憶的經(jīng)典行為方法之一。實驗裝置是一個直徑100厘米、深35米的灰色圓形水箱。水箱被分為四個象限,在任何一個象限的水面下1厘米處放置一個逃生平臺。測試包括為期五天的位置導(dǎo)航測試和為期一天的空間探索測試。在位置導(dǎo)航測試階段,每只小鼠每天進(jìn)行4次水下平臺尋找的測試。在空間探索測試階段,水下逃生平臺被移除,每只小鼠從兩個象限隨機進(jìn)入水箱。在迷宮頂部放置了一個攝像頭,并與動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)連接,以記錄小鼠的移動軌跡。在每次位置導(dǎo)航測試中,小鼠有60秒鐘的時間自由游動。如果小鼠在此期間無法找到逃生平臺,實驗人員需要手動將其引導(dǎo)至平臺并讓其停留 15 秒。在空間探索測試中,實驗人員隨機選擇兩個象限,將小鼠放入迷宮中,讓它們在60秒內(nèi)自由游動,并記錄每組小鼠在目標(biāo)象限的潛伏期、游動速度和游動時間。

 

2.結(jié)果

Morris水迷宮如圖1所示。圖1a為各組小鼠在位置導(dǎo)航測試中的逃逸潛伏期。從圖中可以看出,益生菌飲食沒有影響WT組小鼠的逃逸潛伏期。與WT+對照組的小鼠相比,3xTg-AD+對照組的小鼠的逃逸潛伏期明顯長,而經(jīng)過益生菌飲食治療后,3xTg-AD鼠的逃逸潛伏期明顯縮短。圖 1b)是空間探索測試中各組小鼠在目標(biāo)象限的游泳時間。接受益生菌飲食的3xTg-AD小鼠在目標(biāo)象限的游泳時間顯著增加。

 

1a

 

1b

 

小鼠在Y迷宮中的自發(fā)交替準(zhǔn)確性反映了它們的空間工作記憶。如圖2所示,圖2a)是Y迷宮的示意圖。從圖2b)中可以看出,益生菌對WT組小鼠的自發(fā)交替準(zhǔn)確性沒有影響。與WT+對照組相比,3xTg-AD +對照組小鼠的自發(fā)交替準(zhǔn)確率較低。益生菌飲食治療后,3xTg-AD +益生菌組小鼠的自發(fā)交替準(zhǔn)確性增加。圖2c)顯示,各組小鼠在Y迷宮中進(jìn)入臂的總次數(shù)無統(tǒng)計學(xué)差異。上述結(jié)果表明,3xTg-AD小鼠的海馬認(rèn)知能力受到嚴(yán)重?fù)p害。添加益生菌的飲食可以顯著改善3xTg-AD小鼠的空間記憶,進(jìn)而改變其認(rèn)知功能。

 

2a

 

2b

 

2c

 

3.總結(jié)

益生菌療法正在成為一種預(yù)防和治療包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病在內(nèi)的多種疾病的策略。本文研究者們3xTg-AD小鼠的飲食中添加了益生菌,進(jìn)一步觀察了認(rèn)知行為及其他變化

 

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Morris水迷宮測試中益生菌飲食可減輕3xTg-AD小鼠學(xué)習(xí)記憶的損傷。Y迷宮測試結(jié)果顯示,益生菌飲食能提高3xTg-AD組小鼠的自發(fā)交替準(zhǔn)確性可以顯著改善3xTg-AD小鼠的空間記憶。這些測試表明,補充益生菌的飲食可以改善 3xTg-AD 模型小鼠的認(rèn)知功能。

 

研究補充了益生菌療法可以預(yù)防和治療AD的觀點,值得今后更多相關(guān)的研究。

 

4. 參考文獻(xiàn)

Tan, C., Liu, Y., Zhang, H., Di, C., Xu, D., Liang, C., Zhang, N., Han, B. & Lang, W. (2022). Neuroprotective Effects of Probiotic-Supplemented Diet on Cognitive Behavior of 3xTg-AD Mice. Journal of Healthcare Engineering, 2022.

 

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