背景

脊髓损伤(SCI)常引发肠道菌群紊乱,形成 “肠 - 脊髓轴” 恶性循环,严重阻碍神经修复。补阳还五汤(BHD)作为治疗中风后遗症与神经功能障碍的经典中药复方,已被证实对脊髓损伤具有修复作用,但其是否通过肠 - 脊髓轴发挥疗效尚不明确。本研究以大鼠 SCI 模型为对象,结合粪菌移植(FMT)、多组学分析与通路验证,系统揭示 BHD 调控肠道菌群、介导代谢与信号通路、促进脊髓神经修复的完整机制。
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图:论文首页
  
研究首先证实,BHD 可显著改善 SCI 大鼠运动功能,降低脊髓炎症反应,提升神经元存活、突触保留与轴突再生水平。同时,BHD 能有效缓解 SCI 引发的胃肠动力障碍,减轻结肠组织炎症损伤,上调紧密连接蛋白 ZO‑1 与闭合蛋白(Occludin)表达,修复肠道屏障功能,为肠道菌群稳态重建奠定结构基础。宏基因组测序显示,SCI 会导致肠道菌群多样性下降、菌群结构失衡,而 BHD 干预可显著富集约翰逊乳杆菌(L. johnsonii),该菌株与运动功能恢复呈显著正相关,是介导疗效的核心功能菌。
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为排除 BHD 直接药理作用,研究采用 FMT 实验,将 BHD 处理大鼠的粪菌移植给 SCI 受体鼠。结果显示,BHD‑FMT 可重现 BHD 的神经保护与肠道保护效果,提升运动评分、减轻脊髓炎症、促进神经再生,同时改善肠道动力与屏障完整性,直接证明肠道菌群是 BHD 发挥疗效的关键媒介。16S rDNA 测序进一步证实,BHD‑FMT 可重塑 SCI 大鼠肠道菌群结构,特异性富集约翰逊乳杆菌与鼠乳杆菌,抑制有害菌过度增殖。
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 图:基于LC–MS/MS的BHD指纹图谱分析
靶向色氨酸代谢组学发现,BHD‑FMT 可显著升高肠道色氨酸代谢物水平,其中吲哚‑3‑乳酸(ILA) 升高最显著,且与运动功能恢复强相关。转录组与蛋白验证表明,BHD‑FMT 可激活脊髓芳香烃受体(AhR),进而启动下游 PI3K/Akt 信号通路,抑制 NF‑κB 炎症通路,实现抗炎与神经保护协同效应。多组学整合分析构建出约翰逊乳杆菌‑ILA‑AhR‑PI3K/Akt调控网络,明确菌群‑代谢物‑信号轴的级联关系。
为验证通路必要性,研究加入 AhR 拮抗剂干预,结果显示拮抗剂可完全逆转 BHD‑FMT 的神经修复、抗炎与肠道保护作用,证实 AhR 是该通路的核心调控节点。综上,本研究阐明 BHD 通过重塑肠道菌群、增强色氨酸代谢、激活 AhR‑PI3K/Akt 通路,经肠 - 脊髓轴发挥脊髓损伤修复作用,既为经典名方提供现代生物学依据,也为脊髓损伤微生态治疗提供全新靶点。


作者|梅斯医学
编辑 | 逅思
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