粪居拟杆菌通过调节肠道菌群失调和抑制NLRP3信号通路在鱼藤酮诱导的帕金森病小鼠模型中保护多巴胺能神经元

背景：帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，其发病机制尚不清楚。新出现的证据支持肠道起源假说，强调肠道菌群失调是PD发病的一个促成因素。我们之前的临床研究表明，粪居拟杆菌（B. coprocola），一种产生短链脂肪酸（SCFAs）的肠道细菌，在PD患者中显著减少。本研究旨在探讨B. coprocola在改善PD病理方面的潜力，并探讨其在鱼藤酮诱导的PD小鼠模型中的潜在机制。方法：通过口服给予B. coprocola治疗鱼藤酮诱导的PD小鼠模型三周。采用免疫荧光、Western blotting、流式细胞术、16S rRNA测序和代谢组学评估中脑和肠道变化、NLRP3炎症小体激活、巨噬细胞极化、肠道菌群和SCFA水平。在体外，使用LPS刺激的骨髓来源巨噬细胞，通过siRNA和分子实验验证乙酸钠和丁酸钠处理后NLRP3信号在巨噬细胞极化中的作用。结果：B. coprocola治疗减轻了鱼藤酮诱导的PD小鼠模型中与PD相关的运动缺陷、神经炎症、肠道菌群失调和肠道屏障通透性。机制上，B. coprocola重塑了肠道菌群组成并调节了巨噬细胞极化，这与NLRP3炎症小体信号通路的抑制有关。此外，体外实验证实，B. coprocola的关键代谢物乙酸和丁酸通过游离脂肪酸受体（FFAR）2/3受体减弱炎症反应并促进M2样巨噬细胞极化，从而抑制NLRP3激活。结论：总之，B. coprocola治疗可以改善鱼藤酮诱导的PD小鼠模型的运动缺陷、神经炎症和肠道功能。其作用与微生物群重塑、巨噬细胞极化调节和NLRP3炎症小体通路抑制有关。乙酸和丁酸是B. coprocola的关键代谢物，可能通过FFAR2/3受体在促进M2巨噬细胞极化中发挥重要作用。