中科院1区: 浙中医揭示大黄提取物通过肠脑轴途径对脑缺血再灌注的神经保护作用|中科院|大黄提取物|活性|细胞|脑缺血|血清

【写在前面】：本期推荐的是由浙江中医药大学生命科学学院等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(最新IF6.7）的一篇文章，揭示大黄提取物通过肠脑轴途径对脑缺血再灌注损伤的神经保护作用。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Neuroprotection of rhubarb extract against cerebral ischaemia-reperfusioninjury via the gut-brain axis pathway

背景

肠脑轴（GBA）在脑缺血再灌注损伤（CIRI）中起着核心作用。大黄以其通便特性而闻名，已证明对CIRI具有保护作用。然而，目前尚不清楚这种保护作用是否是通过调节GBA实现的。

目标

本研究旨在探讨大黄提取物通过调节GBA途径改善CIRI的机制。

方法

采用液相色谱-质谱联用技术对大黄提取物的有效成分进行鉴定，建立大脑中动脉闭塞（MCAO）模型，评价大黄提取物的作用。我们进行了16S rDNA测序和非靶向代谢组学来分析肠道内容物。此外，我们还采用HE染色、TUNEL染色、蛋白质印迹和ELISA来评估肠道屏障的完整性。我们通过ELISA测定血清中炎性细胞因子的水平。我们还使用伊文思蓝（EB）渗透、透射电子显微镜（TEM）、蛋白质印迹和ELISA检测了血脑屏障（BBB）的完整性。神经功能评分和TTC染色用于评估神经结果。

结果

我们在大黄中鉴定出二十六种有效成分。大黄提取物增强了CIRI大鼠的α-多样性，降低了肠杆菌科的丰度，并部分纠正了代谢紊乱。它还改善了病理变化，增加了结肠中ZO-1、Occludin和Claudin 1的表达，并降低了血清中LPS和d-lac的水平。此外，它还降低了血清中IL-1β、IL-6、IL-10、IL-17和TNF-α的水平。大黄提取物减轻了血脑屏障功能障碍，EB穿透减少和海马微观结构改善就是明证。它上调ZO-1、Occludin、Claudin 1的表达，同时下调TLR4、MyD88和NF-κB的表达。同样，大黄提取物降低了海马中IL-1β、IL-6和TNF-α的水平。最终，它降低了神经功能评分和脑梗死体积。

结论

大黄有效治疗CIRI，可能通过抑制有害细菌、纠正代谢紊乱、修复肠道屏障功能、缓解血脑屏障功能障碍，并最终改善神经系统结果。

图文摘要

【前言】

脑缺血的特点是短暂或永久性的脑血流停止，导致永久性神经功能缺损、痴呆或死亡。根据《2017年全球疾病负担报告》，它构成了全球重大的健康负担，并已成为中国死亡和残疾的主要原因。尽管最近在中风管理方面取得了进展，但死亡率和致残率仍然很高。中医药因其治疗CIRI的潜力而备受关注，强调需要进一步研究其机制并促进其临床应用。

自古以来，中医就采用整体观来指导医疗和用药。“整体”的概念涉及所有事物的统一性、整体性和相互关联性。中医早就认识到“肠脑”理论，这与中医强调的整体观是一致的。大黄是一种具有代表性的通便药物，有可能有效治疗CIRI。曹等人的一项研究（2022）指出，大黄提取物可以通过调节结肠组织中紧密连接蛋白（TJPs）的表达来对抗败血症。这种调节减少了细菌移位和有毒物质的产生，纠正了肠道菌群的平衡，保护了肠道生物屏障。大黄含有几种具有神经保护特性的成分，如大黄素，它可以通过抑制NF-κB活性来改善肠道和肺功能，并通过促进claudin-5和occludin的表达来降低细胞旁通透性。大黄酚通过抑制NALP3炎症小体的激活来预防CIRI。大黄酸通过抑制胱天蛋白酶-1的活性、降低IL-1β、iNOS的含量来发挥抗炎作用。Physcion通过抑制TGF-β/NF-κB/MAPK通路调节炎症细胞因子的表达，达到治疗关节炎的效果。然而，目前尚不清楚大黄提取物是否通过调节GBA对改善CIRI有影响。

【结果部分】

1.通过LC-MS/MS鉴定大黄成分。TIC显示大黄提取物在LC-MS/MS的正（A）和负（B）离子模式下。

2.不同组间的微生物群。(A)维恩图显示了不同组的OTUs；(B)观察物种；(C) Ace；(D) Chao1；(E)香农指数。

3.大黄提取物对肠道内容物中菌群丰度的调节作用。

4.代谢组学。

5.肠道菌群组成与肠道内容物代谢物的相关性分析。

6.大黄提取物对CIRI术后肠道屏障损伤的修复作用。

7.大黄提取物对CIRI术后血清炎症细胞因子的降低作用。

8.大黄提取物对CIRI术后血脑屏障功能障碍的修复作用。

9.大黄提取物通过TLR4/MyD88/NF-κB信号通路改善CIRI的作用。

10.大黄提取物对CIRI术后海马炎症细胞因子的降低作用。

11.大黄提取物对CIRI术后神经系统预后的改善作用。