Gut Microbiota-Bile Acid-Brain Axis and TGR5-ERK1/2 Signaling Mediate ADT-Induced Cognitive Impairment.
研究背景
雄激素剥夺疗法(ADT)是晚期前列腺癌关键干预手段,但长期使用与认知功能障碍相关,其机制不明,肠道微生物群在其中的作用也未明确,本研究旨在探讨ADT后患者肠道代谢变化与认知障碍的关系。
方法速览
- 建立PC3肿瘤荷瘤小鼠模型,手术去势实现ADT。
- 用开放场测试、新物体识别测试和Y迷宫测试评估认知功能。
- 通过16S rRNA测序分析肠道微生物群组成。
- 用靶向和非靶向代谢组学分析粪便和海马区胆酸谱型。
- 进行粪便微生物移植,评估对认知功能的影响。
- 用Western blot分析TGR5和ERK1/2表达,验证TDCA神经保护机制。
主要发现
- 肠道微生物群失调与认知障碍相关:ADT敏感组小鼠有明显认知障碍和肠道微生物群失调,胆酸转化菌群减少。粪便微生物移植证实肠道微生物群在ADT诱导认知障碍中的因果作用。
- 胆酸水平下降与认知障碍相关:ADT敏感组小鼠肠道和海马区牛磺脱氧胆酸(TDCA)水平降低,补充TDCA可改善认知功能,ERK1/2抑制剂部分逆转该效应。
- 血脑屏障受损与系统性炎症增加:ADT敏感组小鼠血脑屏障通透性增加,血清IL - 6和TNF - α水平升高,提示ADT诱导的低睾酮状态与炎症和血脑屏障损伤有关。
- TGR5 - ERK1/2信号通路介导TDCA神经保护作用:补充TDCA提高海马区TGR5表达,增强ERK1/2磷酸化,ERK1/2抑制剂部分逆转认知改善。
总结展望
本研究首次揭示ADT诱导的认知障碍与肠道微生物群失调和胆酸代谢紊乱的关系,解析了TGR5 - ERK1/2信号通路在TDCA神经保护中的关键作用,提出调节胆酸代谢和激活TGR5信号通路缓解ADT认知障碍的潜在策略。但研究基于小鼠模型,存在动物模型限制、模型选择问题,下游机制也未完全阐明。