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28 人阅读发布时间:2026-01-26 11:14


神经退行性疾病以进行性神经退变为特征,现有治疗药物难以阻止或延缓其发展。该疾病的发病机制与脑-肠轴密切相关,但具体调控机制尚未完全阐明。作为脑-肠轴主要神经通路的迷走神经,在神经退行性疾病发生发展中具有关键调控作用。
本文系统梳理了迷走神经通过调控肠道免疫与神经炎性稳态改善运动障碍与精神障碍的分子机制:肠道免疫失调促使代谢产物经迷走神经传导至脑部,引发中枢免疫应答与外周免疫应答的整体失衡,加剧全身性炎症应激水平。肠道免疫应答与代谢失衡通过迷走神经介导的脑-肠通讯引发脑部免疫失衡。
以迷走神经与脑-肠通讯为靶向的策略,包括智能工程菌系统、基因工程菌改造、人工智能动态监测、迷走神经刺激、多糖及天然小分子等干预手段,有助于改善神经退行性疾病症状。本研究强调迷走神经与脑-肠通讯可作为神经退行性疾病干预的新靶标。


图3. 帕金森病与肠道炎症相关细胞通路机制示意图。
肠道菌群失调导致微生物衍生抗原增加,这些抗原通过受损的肠道屏障进入循环系统,激活TLR4/NF-κB通路,促进IL-6、TNF-α等促炎因子释放。此类炎症信号通过迷走神经介导的LAG-3依赖性内吞作用及动力蛋白系统,促进肠道来源α-突触核蛋白聚集体逆向轴突运输,经孤束核传递至黑质致密部,诱导多巴胺能神经元变性。紊乱的微生物代谢通过FFAR3/GPR41受体调节迷走神经信号传导,抑制组蛋白去乙酰化酶活性,损害小胶质细胞抗炎极化,并激活QA/NMDAR通路加剧氧化应激。LRRK2突变等遗传因素与微生物-免疫交叉反应相互作用,形成基因-微生物-免疫三元网络,驱动从中枢到外周神经系统的神经炎症级联反应,涉及胶质细胞激活、线粒体活性氧生成及血脑屏障破坏等过程。

图5. 天然产物在阿尔茨海默病中的作用机制全景图。
红景天苷等化合物通过促进线粒体自噬与增强线粒体生物合成,实现线粒体保护与抗氧化应激;槲皮素等成分通过促进泛素-蛋白酶体介导的α-突触核蛋白降解、破坏E46-K80盐桥抑制β-折叠形成等途径,调控蛋白聚集抑制与降解过程;shan奈酚等物质通过抑制RORγ/NF-κB通路、激活α7-nAChR胆碱能抗炎通路,发挥抗神经炎症与小胶质细胞调节作用;黄连素等化合物通过上调PSD-95、突触素等突触蛋白表达,增强SNAP-25/PSD-95相关的突触可塑性,促进突触修复与神经功能调节。

图7. 天然产物对重度抑郁症的多维调控机制。
茶氨酸等化合物通过减少5-HT/NE降解、激活5-HT1A受体、拮抗NMDA受体等途径,调控单胺能神经系统与HPA轴;苦参碱等成分通过抑制NF-κB通路、竞争性结合TLR4-MyD88复合体、调节小胶质细胞M2极化等机制,阻断神经炎症级联反应并重编程小胶质细胞;隐丹参酮等物质通过抑制MAO-A/B维持单胺水平、增加树突棘密度、增强线粒体自噬等作用,提升突触可塑性并促进海马神经发生;黄芪甲苷等化合物通过调控肠道菌群、平衡Th17/Treg免疫应答、上调紧密连接蛋白、减少LPS移位等途径,重塑肠-脑轴并调节微生物代谢。
作为脑肠通讯中区别于内分泌与免疫途径的核心神经载体,迷走神经通过特异性感知、多介质信号传导及双向网络整合,成为胃肠道与中枢神经系统交流的关键桥梁。
迷走神经介导的脑肠轴调控在核心调控层面既呈现疾病特异性模式,又具有显著的跨疾病共性特征。这种双重属性不仅为系统探究神经退行性疾病的相关机制提供了有价值的理论框架,也为开发通用的迷走神经靶向干预策略指明了方向,从而为解析神经退行性疾病发病机制和推进靶向迷走神经治疗提供了重要的科学依据与临床启示。
针对迷走神经及脑肠通讯机制的靶向治疗,包括智能工程菌群系统、菌株基因工程改造、人工智能动态监测、迷走神经刺激、多糖及天然小分子等干预手段,有望成为改善神经退行性疾病患者身心症状的新型治疗策略。
本研究由中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助(项目编号:KYG-202406、ZZ17-YQ-033、YZX-202403)。感谢LetPub(www.letpub.com.cn)在论文写作过程中提供的语言辅助服务。


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