10月12日，北京市農(nóng)林科學院生物所玉米分子育種研究團隊與美國夏威夷大學Qing X. Li教授團隊合作，在國際知名醫(yī)學與食品學期刊Journal of Nutrition（Top期刊，IF5-year：5.07，h-index：240）在線發(fā)表題為“Isoorientin affects markers of Alzheimer's disease via effects on the oral forbid gut microbiota in APP/PS1 mice”的研究論文。該研究揭示了玉米花絲天然產(chǎn)物異葒草素，通過調(diào)節(jié)阿爾茨海默病模型鼠口腔和腸道微生物，進而抑制NF-κB炎癥通路，最終通過腦-腸軸來減緩阿爾茨海默病相關病理指標。

 

　　阿爾茨海默病是一種慢性神經(jīng)退行性疾病，逐漸成為繼心血管、腦血管疾病、癌癥后人類生命的第四大殺手，目前無特效藥可治。我們前期研究發(fā)現(xiàn)玉米花粉、花絲提取天然產(chǎn)物黃酮類物質(zhì)異葒草素可以改善阿爾茨海默病相關病理指標，但是異葒草素進入血液含量少，且不能穿過腦屏障，其作用機理不清晰。近期有研究報道，阿爾茨海默病人腸道微生物菌群紊亂，通過調(diào)節(jié)腸道微生物菌群組成，可以改善阿爾茨海默病患者的癥狀。

 

　　本研究以阿爾茨海默病模型APP/PS1小鼠為研究對象，通過飼喂玉米花絲提取的天然產(chǎn)物異葒草素，探索異葒草素的作用機理。最終發(fā)現(xiàn)異葒草素可以抑制模型鼠口腔和腸道有害菌含量、提升益生菌含量，并可以重塑模型鼠口腔和腸道微生物菌群，并使血液和腦組織中LPS（細菌脂多糖，內(nèi)毒素）的含量顯著降低。同時發(fā)現(xiàn)異葒草素可以抑制NF-κB炎癥通路核心蛋白IκBα和p65的磷酸化，進而抑制炎癥相關病理指標IL-6、TNF-α、iNOS和COX-2。相關性分析發(fā)現(xiàn)，益生菌含量與抑炎因子IL-4和IL-10呈現(xiàn)正相關，有害菌含量與促炎因子IL-6、TNF-α等程現(xiàn)正相關。試驗結(jié)果最終發(fā)現(xiàn)，飼喂異葒草素后，模型鼠腦內(nèi)阿爾茨海默病典型病理指標β淀粉樣蛋白（Aβ42）和磷酸化Tau蛋白（p-Tau）含量顯著下降。

 

　　綜合所有試驗結(jié)果，初步推測異葒草素減緩阿爾茨海默病相關病理指標的機理為：通過調(diào)節(jié)口腔和腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)，降低血清和腦組織中LPS的含量，進而抑制LPS誘導的NF-κB炎癥通路，最終通過腦-腸軸來調(diào)節(jié)并減緩阿爾茨海默病相關病理指標。

 

　　我院生物所張中保副研究員和廣州中醫(yī)藥大學譚小琴博士為共同第一作者，吳忠義研究員、魏建華研究員和夏威夷大學Qing X. Li教授為通訊作者，論文第一通訊單位為北京市農(nóng)林科學院。該研究得到院科技創(chuàng)新能力建設專項、國家基金培育專項及北京市金橋種子資金資助。