脊髓損傷后，身體不僅會失去運動或感覺功能，還會在損傷部位引發(fā)強烈的炎癥反應(yīng)。這種“內(nèi)亂”反而會進一步破壞神經(jīng)組織，阻礙恢復(fù)。長期以來，科學(xué)家一直在尋找既能抑制有害炎癥、又不削弱整體免疫防御的治療方法。

基于此，廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院宗少暉、廣西醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院曾高峰研究團隊在J Zhejiang Univ Sci B.雜志發(fā)表了“Short-chain fatty acids ameliorate spinal cord injury recovery by regulating the balance of regulatory T cells and effector IL-17+γδT cells”揭示了短鏈脂肪酸通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)性T細胞與效應(yīng)性IL-17+γδT細胞的平衡來促進脊髓損傷的恢復(fù)。

本研究探討了口服外源性短鏈脂肪酸（SCFAs）對脊髓損傷修復(fù)的作用。作者采用Allen氏打擊法建立SD大鼠脊髓損傷模型，術(shù)后給予含150 mmol/L混合SCFAs的飲用水治療21天。結(jié)果顯示，SCFAs顯著改善大鼠運動功能：BBB評分升高、步態(tài)更協(xié)調(diào)、支撐基底變窄；組織學(xué)分析顯示炎癥減輕、壞死空腔縮小、運動神經(jīng)元及尼氏體數(shù)量增加。SCFAs促進腸道穩(wěn)態(tài)，誘導(dǎo)腸道T細胞向抗炎表型轉(zhuǎn)化，增強調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）分泌IL-10并減少促炎因子IL-17的表達。研究還發(fā)現(xiàn)，損傷后Treg細胞可從腸道遷移至脊髓，同時脊髓內(nèi)IL-17?γδT細胞比例下降。這表明SCFAs通過調(diào)節(jié)“腸道-脊髓-免疫”軸，重塑局部免疫微環(huán)境，抑制神經(jīng)炎癥，從而促進功能恢復(fù)。該研究揭示了腸道微生物代謝產(chǎn)物可通過免疫調(diào)控影響中樞神經(jīng)修復(fù)，為脊髓損傷治療提供了新思路。

圖一 通過外源性口服短鏈脂肪酸改善脊髓損傷后的運動功能恢復(fù)

為探究短鏈脂肪酸（SCFAs）是否促進脊髓損傷（SCI）恢復(fù)，作者在大鼠術(shù)后飲用水中添加乙酸鈉、丙酸鈉和丁酸鈉，連續(xù)治療21天。運動功能評估顯示：傷后第3天和第7天，各組恢復(fù)均不明顯；但從第14天起，SCFA治療組的后肢運動功能顯著優(yōu)于未治療的SCI組且BBB評分優(yōu)勢持續(xù)至實驗結(jié)束。

為減少主觀偏差，作者進一步采用步態(tài)分析系統(tǒng)（），發(fā)現(xiàn)SCFA治療組步態(tài)協(xié)調(diào)性更好，支撐基底寬度更接近正常，表明運動恢復(fù)更全面。

組織學(xué)檢查顯示：假手術(shù)組脊髓結(jié)構(gòu)完整；SCI組出現(xiàn)大片壞死空腔、神經(jīng)元丟失和大量炎癥浸潤；而SCFA治療組炎癥明顯減輕，壞死區(qū)域縮小。尼氏染色進一步證實，SCFA治療顯著增加了存活的運動神經(jīng)元數(shù)量，尼氏體著色更深，提示神經(jīng)元功能狀態(tài)更好。

綜上，口服SCFAs可有效減輕脊髓損傷后的炎癥反應(yīng)，保護運動神經(jīng)元，并促進運動功能恢復(fù)。

圖二 SCFA治療后脊髓中IL-10和IL-17的表達

為探究SCFAs對SCI后炎癥的影響，作者通過ELISA、qPCR和免疫組化檢測了脊髓組織中抗炎因子IL-10和促炎因子IL-17的表達。

結(jié)果顯示：與假手術(shù)組相比，SCI組IL-10表達顯著降低，而IL-17表達升高；而SCFA治療組則逆轉(zhuǎn)了這一趨勢：IL-10明顯上調(diào)，IL-17顯著下調(diào)。第21天的免疫染色結(jié)果與分子檢測高度一致。

這些數(shù)據(jù)表明，SCFAs可能通過上調(diào)IL-10、抑制IL-17，從而緩解神經(jīng)炎癥，促進脊髓修復(fù)。

圖三 短鏈脂肪酸通過調(diào)節(jié) Treg/IL-17+γδT細胞平衡對脊髓損傷大鼠炎癥反應(yīng)及運動功能恢復(fù)的影響

總結(jié)

綜上，作者在大鼠脊髓損傷模型中證實，SCFAs可顯著改善運動功能。其機制在于：SCFAs調(diào)節(jié)腸道調(diào)節(jié)性T細胞（Treg），促進其分泌IL-10并通過“腸道-脊髓-免疫”軸重塑脊髓內(nèi)Treg與IL-17?γδT細胞的平衡，抑制神經(jīng)炎癥，從而促進修復(fù)。該研究揭示了這一跨系統(tǒng)互作軸可能是脊髓損傷后神經(jīng)修復(fù)的關(guān)鍵機制之一。

VisuGait大小鼠步態(tài)分析系統(tǒng)介紹

文章來源

https://doi.org/10.1631/jzus.B2200417

欣軟產(chǎn)品應(yīng)用

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