酵母β-葡聚糖对Aβ诱导的AD的有益作用
01研究背景
阿尔茨海默病(AD)是一种以记忆和认知功能障碍为特征的进行性神经退行性疾病,日益成为全球性公共卫生问题。其病理特征包括β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积、tau蛋白过度磷酸化以及神经炎症,且肠道菌群失调可能通过肠脑轴加剧其进展。酵母β-葡聚糖作为一种益生元,能够调节肠道菌群并促进短链脂肪酸(SCFAs)的生成,而SCFAs具有抗炎和神经保护作用,但其对AD的具体干预机制还有待研究。
02研究目的
探讨酵母β-葡聚糖(不同分子量)是否通过调节肠道菌群及其代谢产物SCFAs,改善Aβ1-42诱导的小鼠AD样病变。
03研究方法
1) 实验对象:C57BL/6J 雄性小鼠(8 周龄)
2) 实验分组:随机分为4组。对照组:生理盐水侧脑室注射+正常饮食;Aβ组:Aβ1-42 侧脑室注射+正常饮食;S-β-Glu 组:Aβ1-42 注射 + 小分子 β- 葡聚糖(220 kDa,100 mg/kg/d 灌胃);M-β-Glu 组:Aβ1-42 注射 + 大分子 β- 葡聚糖(800 kDa,100 mg/kg/d 灌胃)。
3) 干预时间:连续干预4周
检测指标:行为学测试、病理与分子分析、肠道菌群分析、代谢功能;
04研究结果
1)认知功能改善:水迷宫(MWM)测试表明Aβ组小鼠逃避潜伏期延长、目标象限停留时间减少,而 S-β-Glu 和 M-β-Glu 显著缩短潜伏期并增加停留时间;(大分子与小分子的酵母β-葡聚糖能够帮助小鼠恢复记忆力和学习能力)
2)调节肠道健康:Aβ 组肠道菌群失调(Bacteroidetes 减少,Firmicutes 增加),干预后恢复至接近对照组水平;干预后SCFAs显著回升,其中M-β-Glu 效果优于S-β-Glu;(“鼓励”有益菌快快生长,“压制”有害菌过度繁殖!肠道环境恢复至健康状态)
3)胰岛素抵抗缓解:Aβ 组海马 GFAP、Iba-1 阳性细胞及 TNF-α 水平显著升高,干预后减少(P<0.05);Aβ 组 JNK 磷酸化增强、IRS-1 磷酸化(抑制胰岛素信号),干预后显著下调;AKT、ERK 磷酸化及 GSK-3β 活性恢复(P<0.05)(干预后胰岛素信号恢复正常,大脑功能得到改善)
05结论
本研究首次揭示了酵母β-葡聚糖对Aβ诱导的AD的有益作用可能与恢复肠道微生物群的失衡有关。认知增强作用的潜在机制可能与减轻神经炎症和脑IR有关。
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