来源：iNature（ID：Plant_ihuman）
据报道，改变肠道微生物群可以降低 1 型糖尿病 (T1D) 的发病率。假设肠道微生物群的变化也可能对 T1D 的认知功能产生影响。在此，该研究使用不可吸收的抗生素万古霉素来改变链脲佐菌素 (STZ) 诱导的 T1D 小鼠的肠道微生物群，并研究微生物变化对 T1D 小鼠认知能力的影响及其潜在的肠脑神经机制。
2021年6月25日，温州医科大学高红昌及宋伟宏共同通讯在Microbiome（IF=15）在线发表题为“Depletion of acetate-producing bacteria from the gut microbiota facilitates cognitive impairment through the gut-brain neural mechanism in diabetic mice”的研究论文，该研究发现万古霉素暴露破坏了肠道微生物群，改变了宿主代谢表型，并促进了 T1D 小鼠的认知障碍。由于产生醋酸盐的细菌耗尽而导致的长期醋酸盐缺乏，导致海马中突触素 (SYP) 的减少以及学习和记忆障碍。在万古霉素治疗的 T1D 小鼠中，外源性醋酸盐补充剂或粪便微生物群移植恢复了海马 SYP 水平，而这种效果会因迷走神经抑制或迷走神经切断术而减弱。
总之，该研究发现乙酸产生菌损耗引起长期乙酸缺乏能够减少海马突触素水平进而加速糖尿病小鼠认知功能障碍，这一现象可能被迷走神经介导。该研究不仅揭示肠道菌群代谢产物乙酸的新功能，而且提示长期乙酸不足可能是认知功能损伤的危险因素之一。另外，该研究还提出了一种针对乙酸产生菌缺乏引起的认知功能障碍的潜在防治策略。
1 型糖尿病 (T1D) 是一种自身免疫性疾病，其特征是由于胰腺 β 细胞破坏和胰岛素分泌障碍导致的高血糖。来自国际糖尿病联盟 (IDF) 的数据显示，2017 年全球有超过 100 万儿童和青少年患有 T1D。T1D引起一系列糖尿病并发症，其中认知功能障碍受到较少关注，但严重影响患者的生活质量。此外，T1D 患者患痴呆症的风险显著高于 T2D 患者。因此，糖尿病专家在日常实践中推荐了 T1D 相关认知损伤的筛查和管理指南。
近年来，糖尿病相关的认知功能障碍受到广泛关注，但T1D相关认知功能下降的潜在机制尚不清楚，严重影响了其临床诊断和治疗。几项研究表明，T1D 患者的认知障碍可能归因于大脑结构的变化，例如脑萎缩、白质体积减少和灰质密度降低。脑功能连接中断可能会对 T1D 患者的认知能力产生不利影响 。在动物研究中，T1D 相关的认知能力下降与神经元凋亡、氧化应激、炎症和代谢紊乱相关。
肠道微生物群与 T1D 的发展有关。在认知能力下降的 T1D 大鼠中，肠道微生物群遭到破坏。万古霉素或甲氧基果胶对肠道菌群的修饰降低了非肥胖糖尿病小鼠的 T1D 发病率。
文章模式图（图源自Microbiome）
在该研究中，使用不可吸收的抗生素万古霉素来改变链脲佐菌素 (STZ) 诱导的 T1D 小鼠模型中的肠道微生物群，并检查微生物变化对 T1D 小鼠认知功能的影响。然而，该研究发现万古霉素诱导的产乙酸菌减少加速了 T1D 小鼠的认知能力下降。长期缺乏醋酸盐会降低海马突触素并促进小鼠的认知障碍。该研究结果揭示了微生物代谢物醋酸盐通过调节肠脑轴在认知功能中的重要作用。
参考消息：
https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-021-01088-9
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