2025-06-30
研究物种：大鼠
发表期刊：Frontiers in Microbiology
发表时间：2024年2月
影响因子：4
文章亮点
该研究提出了一种非药物治疗方法——电针刺激特定穴位（ST25，天枢穴）用于帕金森病（Parkinson's Disease, PD）大鼠模型，这为PD的治疗提供了新的视角，尤其是在探索非药物干预手段方面。研究揭示了电针治疗能够纠正帕金森病模型大鼠的肠道微生物失衡（gut microbial dysbiosis）。这一发现支持了肠道-脑轴理论在PD发病机制中的重要性，强调了肠道微生物群落平衡对于缓解帕金森症状的潜在价值。文章指出，电针治疗还能减轻黑质致密部（Substantia Nigra Pars Compacta, SNpc）的脂质过氧化（lipid peroxidation），这是帕金森病病理过程中的一个关键环节。这一效应提示电针可能通过抗氧化作用保护神经元免受损伤，延缓疾病进展。研究结果表明，电针不仅作用于神经系统，还直接影响肠道微生物组成，揭示了帕金森病治疗中多系统、多靶点干预的可能性，为综合治疗策略提供了科学依据。该研究的发现为帕金森病患者的临床治疗提供了新的思路，特别是对于寻求非药物或辅助治疗方法的患者，电针可能成为一种安全有效的选择，值得进一步的人体试验验证。这项研究结合了中医针灸学、神经科学、微生物学和生物化学等多个学科的知识，体现了跨学科研究在探索复杂疾病治疗中的重要性。
综上所述，该文章通过探索电针治疗对帕金森病模型大鼠的肠道微生物和神经保护作用，不仅为帕金森病的非药物治疗提供了科学证据，也加深了对疾病多因素作用机制的理解，具有重要的理论和临床意义。
研究背景
帕金森病 (PD) 是一种复杂、渐进性的神经退行性疾病。左旋多巴和多巴胺激动剂作为广泛使用的 PD 治疗药物，并未显示出显著的长期积极效果。新出现的证据表明，电针 (EA) 对神经系统疾病（尤其是 PD）的治疗具有潜在作用，但其具体潜在机制仍不清楚，导致临床应用和管理面临巨大挑战。先前的研究表明，针灸通过调节肠道菌群失调来改善 PD 运动症状和多巴胺能神经元损伤，但其中间途径尚未得到充分研究。
研究思路
研究方法
大鼠粪便16SrRNA基因测序，大鼠粪便非靶向代谢组测序，大鼠血清非靶向代谢组测序，大鼠血清和脑组织脂质组测序，行为学实验，病理组织观察。
研究结果
结果1：电针对鱼藤酮诱导的 PD 大鼠运动功能的影响。
在4周鱼藤酮干预结束时，帕金森造模大鼠运动功能明显下降。电针干预从第5周开始，干预4周后，比较各组大鼠的运动协调能力。同时，行为学实验显示电针治疗帕金森大鼠后，大鼠帕金森的行为学得到改善。病理学观察结果也显示电针显著增加了阳性神经元数量。
结果2：肠道微生物群多样性分析
通过16SrRNA基因测序检测了电针治疗帕金森大鼠肠道菌群的变化。 电针治疗帕金森大鼠后肠道菌群的α多样性，β多样性，微生物的丰度都发生显著变化。通过Lefse分析筛选出部分属水平的微生物。
结果3：属水平差异微生物与行为学之间的相关性
为了检验肠道菌群是否与 PD 临床特征相关，也为了确定电针治疗后肠道菌群和 PD 临床特征的广泛变化是否相关，我们进一步使用 Spearman 相关性分析了肠道菌群与运动功能之间的关系，基于差异属水平和模型组大鼠行为缺陷的代表性参数进行分析。相关性分析表明，分别有 11 个和 6 个属与杆和行为学测试指标显着相关。
结果4: 粪便代谢组学分析
通过液相色谱-质谱法 (LC/MS) 研究了与 16S rRNA 分析相同的样品中的宿主代谢概况，并探讨了微生物群与代谢物之间的关系。主成分分析显示，模型组和对照组大鼠粪便样本沿横轴明显分离。模型组在组内比对照组和电针组分离得更彻底，没有形成很好的聚类。根据 PLS-DA 和正交偏最小二乘判别分析 (OPLS-DA)，电针组和模型组之间存在很大程度的分离，表明不同的代谢模式。两组之间有显著差异的代谢组有57个，包括丁酸代谢、脂肪酸生物合成与降解、甘油磷脂代谢等17个脂质代谢途径。
对差异代谢物中的脂质成分进行筛选，共获得58种差异脂质。为了探索肠道菌群变化与代谢物之间的潜在关系，采用Spearman相关性生成了相关矩阵（图6G）。大多数脂质与大肠杆菌-志贺氏菌呈负相关，与乳酸杆菌、杜波氏菌和双歧杆菌呈正相关。
结果5：血清和 SNpc 脂质组学数据
血清脂质组学分析表明，对照组和模型组的血清脂质表现出完全不同的特征。具体来说，两组沿横轴表现出明显的分离趋势，模型组未形成良好的聚类，而电针治疗可以部分扭转这种趋势。
进一步检查了 SNpc 中的 pPE 和 LPE 水平。 SNpc 和血清中 pPE 和 LPE 的不同趋势表明 SNpc 中抗氧化能力的缺乏可能是氧化应激状态下多巴胺能神经元比全身状态优先受损的原因。
结果6：细菌内毒素将脂质过氧化与 TH+ 神经元损伤的联系
为了进一步确定肠道菌群在 EA 调节 SNpc 脂质过氧化中的作用，我们分别分析了 SNpc 中 68 个筛选属与 TH+ 神经元或脂质过氧化产物 4-羟基烯醛 (4-HNE) 之间的关系。相关性分析表明，分别有 4 个和 34 个属与 TH+ 神经元和 4-HNE 显着相关）。摩根菌属、大肠杆菌-志贺菌属和阿德克雷茨菌属这三个属，其中两个属于假单胞菌属，与 TH+ 神经元和 4-HNE均相关，与 4-HNE 呈正相关，与 TH+ 神经元呈负相关。革兰氏阴性菌释放 LPS 引起的炎症反应长期以来被认为是 PD 的重要病因，不同的 LPS 给药途径和方式可引起各种帕金森病症状。模型组中 NOD 样受体信号通路的上调也表明存在 LPS 介导的炎症。然后测试了血清 LPS 和炎症因子。模型组大鼠表现出全身 LPS 升高 和炎症反应，而 EA 逆转了这种变化。
结论
结果表明，电针治疗帕金森病模型中运动功能的改善可能部分通过恢复肠道微生物群来实现，其中的中间过程包括循环内毒素和炎症介质、SNpc 氧化应激和脂质过氧化。肠道微生物群 - 脑轴可能是电针治疗帕金森病的潜在机制。
参考文献
Hu XM, Song LZ, Zhang ZZ, Ruan X, Li HC, Yu Z, Huang L. Electroacupuncture at ST25 corrected gut microbial dysbiosis and SNpc lipid peroxidation in Parkinson's disease rats. Front Microbiol. 2024 Feb 21;15:1358525. doi: 10.3389/fmicb.2024.1358525. PMID: 38450172; PMCID: PMC10915097.
