善恩康科学文献|植物乳植杆菌SG5通过GLP-1/PGC-1α途径抑制MPTP诱导的PD神经炎症

帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，其特征是多巴胺能神经元的丧失和α-突触核蛋白（α-syn）的聚集。预计到2030年，全球PD患者数量将达到1000万。在PD的早期阶段，50-80%的患者会出现便秘，研究表明PD患者发生便秘的可能性是健康对照组的3倍，严重程度是健康对照组的4倍。这强调了肠道功能障碍与PD发病机制之间的密切联系。目前越来越多的证据表明，肠道微生物组成的改变在PD的发展中起着重要作用。

本研究旨在研究植物乳植杆菌SG5对MPTP诱导的PD小鼠运动缺陷、肠道转运、多巴胺能神经元丧失和胶质介导的神经炎症的影响。我们之前的研究表明，GLP-1R激动剂利拉鲁肽通过AMPK/ PGC-1α信号通路抑制炎症，从而保护多巴胺能神经元。因此，本研究用利拉鲁肽干预组作为阳性对照，评估植物乳植杆菌的作用是否与利拉鲁肽组一致。

Control组：对照组

SG5组：对照组小鼠+植物乳植杆菌SG5

MPTP组：模型组

MPTP+SG5:模型组小鼠＋植物乳植杆菌SG5

MPTP+Lira：模型组小鼠＋利拉鲁肽

图2  SG5可抑制PD小鼠多巴胺能神经元和α-syn蛋白水平的丢失

3、SG5抑制MPTP诱导的神经胶质细胞的激活和SN中炎症因子的释放

图3结果表明，与MPTP相比，MPTP+Lira组GFAP和Iba-1水平显著降低。Western blot分析证实，与MPTP相比，MPTP+SG5和MPTP+Lira组均显示炎症标志物NF-κB和IL-1β水平降低。

图3  SG5可抑制MPTP诱导的神经胶质细胞的激活和SN中炎症因子的释放

4、SG5调节MPTP诱导的肠道菌群失调

图4结果表明，MPTP破坏肠道菌群平衡，可以通过SG5和利拉鲁肽部分恢复。

图4  SG5调节MPTP诱导的肠道菌群失调

5、SG5减轻小肠结肠屏障和血脑屏障的破坏

与MPTP小鼠相比，MPTP+SG5和MPTP+Lira组ZO-1和Occludin呈上升趋势。相反，MPTP+SG5和MPTP+Lira组IL-6和IL-1β显著降低,nf-κb水平降低。

图5  SG5可改善肠道屏障和血脑屏障的完整性，抑制炎症反应

6、SG5增加SN中GLP-1R和PGC-1α阳性细胞及血清GLP-1水平

图6结果表明，SG5增强了MPTP小鼠SN中GLP-1R和PGC-1α的表达，类似于利拉鲁肽。与MPTP小鼠相比，MPTP小鼠结肠GLP-1表达和血清GLP-1水平降低，且MPTP+Lira组的结果与MPTP+SG5组一致。

图6 SG5增加了血清和结肠中SN和GLP-1水平的GLP-1R和PGC-1α阳性细胞

研究表明，植物乳植杆菌SG5能够通过调节肠道生态失调、增强肠道屏障功能、增加结肠GLP-1表达和促进脑内PGC-1α表达来改善小鼠PD症状。这一过程通过GLP-1/PGC-1α途径发生，抑制神经炎症，改善行为，保护多巴胺能神经元。

参考文献：Qi Y, Dong Y, Chen J, Xie S, Ma X, Yu X, Yu Y, Wang Y. Lactiplantibacillus plantarum SG5 inhibits neuroinflammation in MPTP-induced PD mice through GLP-1/PGC-1α pathway. Exp Neurol. 2024 Oct 13;383:115001. doi: 10.1016/j.expneurol.2024.115001. Epub ahead of print. PMID: 39406307.