间歇性禁食可以通过改变肠道微生物群来帮助治愈神经损伤。
间歇性禁食会改变小鼠肠道细菌的活性，并提高它们从神经损伤中恢复的能力。
科学家们观察到禁食如何导致肠道细菌增加一种称为 3-吲哚丙酸 (IPA) 的代谢物的产生。这种强效的神经保护性抗氧化剂是再生称为轴突的神经纤维所必需的，轴突是神经细胞末端的线状结构，可向体内的其他细胞发出电化学信号。新研究发表在Nature 并由伦敦帝国理工学院的研究人员进行。
尽管这种新机制是在老鼠身上发现的，但希望它也适用于未来的任何人体试验。研究小组指出，产生 IPA 的细菌（产孢梭菌）天然存在于人类和小鼠的肠道中，而 IPA 也存在于人类血液中。
研究作者、帝国理工学院的 Simone Di Giovanni 教授说：“目前，除了手术重建之外，没有针对神经损伤患者的治疗方法，这仅在一小部分病例中有效，这促使我们调查生活方式的改变是否有助于康复。”脑科学。
“之前其他研究将间歇性禁食与伤口修复和新神经元的生长联系起来——但我们的研究首次准确解释了禁食如何帮助治愈神经。”
禁食作为一种潜在的治疗方法
该实验评估了小鼠的神经再生，其中坐骨神经是从脊柱向下延伸到腿部的最长神经，被压碎。一半的老鼠进行了间歇性禁食（他们喜欢吃多少就吃多少，然后隔天不吃），而另一半则可以不受限制地自由进食。这些饮食在手术前持续10天或30天，并在神经切断后24至72小时监测小鼠的恢复情况。
测量了再生轴突的长度，在禁食的小鼠中，轴突的长度增加了约 50%。
Di Giovanni 教授说：“我认为它的力量在于开辟了一个全新的领域，我们不得不怀疑：这是冰山一角吗？会不会有其他细菌或细菌代谢物可以促进修复？”
调查揭示新陈代谢联系
科学家们还研究了禁食如何导致这种神经再生。他们发现，在限制饮食的小鼠的血液中，特定代谢物（包括 IPA）的含量显着升高。
为了确认 IPA 是否导致神经修复，小鼠接受了抗生素治疗，以清除肠道中的任何细菌。然后，他们被给予能够或不能产生 IPA 的转基因梭状芽孢杆菌菌株。
“当这些细菌不能产生 IPA 并且血清中几乎不存在 IPA 时，再生就会受到损害。这表明这些细菌产生的 IPA 具有治愈和再生受损神经的能力，”Di Giovanni 教授说。
重要的是，当小鼠在坐骨神经损伤后口服 IPA 时，在损伤后 2 至 3 周之间观察到再生和恢复增加。
这项研究的下一阶段将是测试这种机制在小鼠脊髓损伤中的作用，以及测试更频繁地使用 IPA 是否会最大限度地发挥其功效。
“我们现在的一个目标是系统地研究细菌代谢物治疗的作用。”迪乔瓦尼教授说。
需要更多的研究来调查人类禁食后 IPA 是否会增加，以及 IPA 和间歇性禁食作为一种潜在治疗方法对人类的疗效。
他说：“我们尚未充分探讨的一个问题是，由于 IPA 在血液中以高浓度持续 4 到 6 小时，因此全天重复施用或将其添加到正常饮食中有助于最大限度地发挥其治疗作用。效果？”
参考文献： Elisabeth Serger、Lucia Luengo-Gutierrez、Jessica S. Chadwick、Guiping Kong、Luming Zhou、Greg Crawford、Matt C. Danzi、Antonis Myridakis、Alexander Brandis、 Adesola Temitope Bello、Franziska Müller、Alexandros Sanchez-Vassopoulos、Francesco De Virgiliis、Phoebe Liddell、Marc Emmanuel Dumas、Jessica Strid、Sridhar Mani、Dylan Dodd 和 Simone Di Giovanni，2022 年 6 月 22 日，自然 .
DOI：10.1038/s41586-022-04884-x
