酵母β葡聚糖通过肠脑轴减轻高脂肪饮食诱导的大鼠阿尔茨海默病样病变

  1研究背景

  阿尔兹海默病（AD）是最常见的神经退行性疾病，以 β- 淀粉样蛋白（Aβ）沉积、tau 蛋白过度磷酸化和神经炎症为特征。高脂饮食（HFD）被证实与 AD 风险升高相关，但其具体机制尚不明确。肠道菌群失调通过 “肠脑轴” 参与 AD 的神经炎症过程，HFD 可破坏肠道屏障，促进有害代谢产物（如脂多糖，LPS）进入循环系统，激活 NLRP3 炎症小体，加剧神经炎症。酵母β-葡聚糖（BG）作为益生元，可调节肠道菌群并促进短链脂肪酸（SCFAs）生成。前期研究表明 BG 可能通过 SCFAs 抑制神经炎症，但具体机制仍需验证。

  2研究目的

  探讨长期补充酵母 β- 葡聚糖（BG）是否通过调节肠道菌群及其代谢产物（SCFAs），抑制 NLRP3炎症小体介导的神经炎症，从而缓解高脂饮食（HFD）诱导的大鼠AD样病变。

  3研究方法

  1)  实验对象：12 周龄雌性 SD 大鼠（年轻组）、76 周龄雌性 SD 大鼠（老年组）、HFD 诱导的 AD 样病变大鼠（HFD 组）及 HFD+BG 干预组（HFBG 组）。

  2) 干预方案：年轻组与老年组：正常饮食（10% 脂肪）+ 生理盐水灌胃。HFD 组：高脂饮食（45% 脂肪）+ 生理盐水灌胃。HFBG 组：高脂饮食 + BG（100 mg/kg/d）灌胃，持续 80 周。

  3) 辅助实验：粪便微生物移植（FMT）：将 HFD 组和 HFBG 组大鼠的粪便移植至老年 HFD 大鼠，观察认知功能与神经炎症变化。SCFAs 干预：直接给予老年 HFD 大鼠混合 SCFAs（乙酸、丙酸、丁酸），验证其对 AD 样病变的影响。

  4)  检测指标：行为学测试、分子与病理分析、肠道菌群分析、肠屏障功能评估

  4研究结果

  1) 代谢改善：BG 显著抑制 HFD 诱导的体重增加、脂肪堆积及血脂异常【可以降低胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和“坏胆固醇”（LDL-C）的水平】；

  2) 认知功能提升：BG 改善 HFD 大鼠在 NOR（新物体识别测试） 和 MWM（水迷宫测试）中的表现，缩短逃避潜伏期，增加目标象限停留时间（记忆力与学习能力变得更好）；

  3) 神经炎症减轻：BG 减少海马区 GFAP 和 Iba-1 阳性细胞数量，抑制 NLRP3、IL-1β、IL-18 表达（减轻大脑炎症，免受损伤）。

  4) AD病理变化减少：BG显著降低了AD大鼠海马区Aβ沉积和tau蛋白过度磷酸化（抑制AD样病变）；

  5) 改善肠道健康：BG组显著提高血清和海马体中乙酸、丙酸、丁酸浓度；上调结肠 Muc-2和紧密连接蛋白表达，降低血清 LPS水平。

  5结论

  本研究通过长期干预实验，揭示了酵母 β- 葡聚糖通过改善肠道菌群，促进有益菌生长和短链脂肪酸产生，修复肠道屏障，减少有害物质进入体内，从而抑制大脑中的炎症反应和 AD 相关病理变化，最终改善认知功能。研究结果为靶向肠-脑轴的 AD 防治提供了实验依据，具有重要的转化医学意义。