新鲜罗勒。
南佛罗里达大学健康领导小组发现，复方苯酚在减少大脑中的神经毒性β-淀粉样蛋白方面具有与肠道衍生代谢物相同的有益作用。
由南佛罗里达大学健康 (USF Health) 研究人员领导的一项临床前研究表明，芬考是一种在包括罗勒在内的一些植物中含量丰富的天然化合物，可以帮助保护大脑免受阿尔茨海默病的影响。
这项新研究于 2021 年 10 月 5 日发表在老年神经科学前沿上 ，发现了一种与肠道微生物组相关的传感机制，可以解释苯酚如何降低阿尔茨海默氏症大脑中的神经毒性。
新出现的证据表明，短链脂肪酸 (SCFA)——由有益肠道细菌产生的代谢物和结肠细胞的主要营养来源——有助于大脑健康。在患有轻度认知障碍和阿尔茨海默病（最常见的痴呆症）的老年患者中，SCFAs 的丰度通常会减少。然而，SCFA 的这种下降如何导致阿尔茨海默病的进展在很大程度上仍是未知数。
研究首席研究员 Hariom Yadav 博士是南佛罗里达大学微生物组研究中心的负责人，该中心位于 USF Health Morsani 医学院。他研究肠道微生物组和大脑之间的相互作用如何影响大脑健康和与年龄相关的认知衰退。图片来源：USF Health/南佛罗里达大学
肠道来源的 SCFAs 通过血液进入大脑，可以结合并激活游离脂肪酸受体 2 (FFAR2)，这是一种在称为神经元的脑细胞上表达的细胞信号分子。
“我们的研究首次发现，这些微生物代谢物 (SCFA) 对 FFAR2 传感机制的刺激有助于保护脑细胞免受与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白-β (Aβ) 的毒性积累，”首席研究员说Hariom Yadav 博士，USF Health Morsani 医学院神经外科和脑修复学教授，负责领导 USF 微生物组研究中心。
阿尔茨海默病的两种标志性病变之一是 Aβ 硬化沉积物，这些沉积物在神经细胞之间聚集在一起，在大脑中形成淀粉样蛋白斑块。另一种是脑细胞内 tau 蛋白的神经原纤维缠结。这些病理导致神经元丢失和死亡，最终导致阿尔茨海默病的发作，这是一种以记忆力、思维能力和其他认知能力丧失为特征的神经退行性疾病。
Yadav 博士和他的合作者深入研究了分子机制，以解释肠道微生物组和大脑之间的相互作用如何影响大脑健康和与年龄相关的认知能力下降。 Yadav 博士说，在这项研究中，研究小组着手揭示 FFAR2 在大脑中“以前未知”的功能。
研究人员首先表明，抑制 FFAR2 受体（从而阻止其“感知”神经元细胞外环境中的 SCFA 并在细胞内传递信号的能力）会导致 Aβ 蛋白的异常积累，从而导致与阿尔茨海默病相关的神经毒性。
然后，他们对超过 144,000 种天然化合物进行了大规模虚拟筛选，以寻找可以模拟微生物群产生的 SCFA 在激活 FFAR2 信号传导方面的相同有益作用的潜在候选物。 Yadav 博士指出，确定一种替代 SCFA 的天然化合物以最佳地靶向神经元上的 FFAR2 受体非常重要，因为肠道和其他器官中的细胞在这些微生物代谢物通过血液循环到达大脑之前会消耗大部分。
Yadav 博士的团队将 15 种主要化合物候选者缩小为最有效的一种。 Fenchol 是一种植物衍生化合物，赋予罗勒芳香气味，最擅长与 FFAR 的活性位点结合以刺激其信号传导。
人类神经元细胞培养物以及 秀丽隐杆线虫 的进一步实验 （蠕虫）和阿尔茨海默病小鼠模型表明，fenchol 通过刺激 FFAR2 信号传导（微生物组传感机制）显着减少过量的 Aβ 积累和神经元死亡。当研究人员更仔细地研究苯酚如何调节 Aβ 诱导的神经毒性时，他们发现该化合物可以减少衰老的神经元细胞，也称为“僵尸”细胞，这种细胞通常存在于患有阿尔茨海默病病理的大脑中。
僵尸细胞停止复制并缓慢死亡。同时，Yadav 博士说，它们在患病和衰老的器官中堆积，造成破坏性炎症环境，并向邻近的健康细胞发送压力或死亡信号，最终也会变成有害的僵尸细胞或死亡。
“Fenchol 实际上会影响衰老和蛋白水解这两种相关机制，”Yadav 博士在谈到这一有趣的临床前研究发现时说。 “它减少了半死僵尸神经元细胞的形成，也增加了（无功能的）Aβ的降解，从而使淀粉样蛋白更快地从大脑中清除。”
在你开始在意大利面酱或你吃的任何其他食物中加入大量额外的罗勒以帮助避免痴呆症之前，需要进行更多的研究——包括在人类身上。
在探索苯酚作为治疗或预防阿尔茨海默病的可能方法时，USF 健康团队将寻求几个问题的答案。 Yadav 博士说，一个关键的问题是罗勒本身中消耗的苯酚是否会比分离和服用这种化合物在药丸中更具生物活性（有效）。 “我们还想知道有效剂量的罗勒或苯酚，如果可以通过鼻喷雾剂给药，是否可以更快地将化合物送入大脑。”
参考文献：“激活微生物群感应 – 游离脂肪酸受体 2 信号传导通过调节蛋白水解-衰老轴改善 Amyloid-β 诱导的神经毒性”，作者：Atefeh Razazan、Prashantha Karunakar、Sidharth P. Mishra、Shailesh Sharma、Brandi Miller、Shalini Jain 和 Hariom Yadav , 2021 年 10 月 5 日，老龄化神经科学前沿 .
DOI：10.3389/fnagi.2021.735933
由美国国立卫生研究院、美国国防部和 NIH 资助的维克森林临床和转化科学研究所提供的部分资助支持了由 USF 卫生部门领导的研究。
