哺乳動(dòng)物和人類的周圍神經(jīng)系統(tǒng)（腦和脊髓以外的神經(jīng)系統(tǒng)）的神經(jīng)元的損傷后的再生潛力受到緩慢的軸突再生率的嚴(yán)重限制。而運(yùn)動(dòng)和環(huán)境因素可以影響軸突再生的信號(hào)通路消返，其中一些通路可以通過間歇性禁食（Intermittent Fasting沛申，IF）來激活劣领。間歇性禁食，即交替進(jìn)行禁食和攝食铁材，有許多研究表明尖淘，禁食可以延長多種實(shí)驗(yàn)生物的壽命。許多前瞻性臨床試驗(yàn)也表明著觉，禁食可以減少與衰老相關(guān)的疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素村生，包括心血管疾病，糖尿病和癌癥等饼丘。禁食還可以增加對各種氧化應(yīng)激的抵抗力趁桃，例如急性手術(shù)應(yīng)激。此外，還有研究表明卫病，禁食能夠增強(qiáng)癌癥治療效果油啤。但間歇性禁食能否影響神經(jīng)元軸突再生能力，仍有待探索蟀苛。近日益咬，英國帝國理工學(xué)院的研究人員在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊?Nature?上發(fā)表了題為：The gut metabolite indole-3 propionate promotes nerve regeneration and repair?的研究論文。這項(xiàng)研究首次證實(shí)了腸道菌群生孢梭菌的代謝產(chǎn)物3-吲哚丙酸（IPA）是神經(jīng)元軸突再生所必需的帜平，間歇性禁食能夠改變腸道菌群活性幽告，促進(jìn) IPA 的產(chǎn)生，從而顯著增強(qiáng)軸突再生裆甩，加速感覺功能的恢復(fù)评腺。而且，口服 IPA 即可發(fā)揮這一促進(jìn)作用淑掌。研究團(tuán)隊(duì)表示蒿讥，這項(xiàng)研究是在小鼠中進(jìn)行的，但產(chǎn)生 IPA 的生孢梭菌同樣存在于人類腸道菌群中抛腕，IPA 也同樣存在于人類血液中芋绸，因此這項(xiàng)研究很可能對人類也同樣適用。
該研究的通訊作者担敌、帝國理工學(xué)院的?Simone Di Giovanni?教授表示摔敛，目前除了手術(shù)重建外，沒有針對神經(jīng)損傷患者的有效治療方法全封，而手術(shù)重建也僅對一小部分病例中有效马昙，因此，研究團(tuán)隊(duì)嘗試調(diào)查生活方式的改變是否有助于神經(jīng)損傷后的康復(fù)刹悴。之前有研究顯示行楞，間歇性禁食與傷口修復(fù)和新神經(jīng)元的生長有關(guān)，而這項(xiàng)研究是第一個(gè)準(zhǔn)確解釋禁食究竟是如何幫助神經(jīng)修復(fù)的土匀。
神經(jīng)元結(jié)構(gòu)研究團(tuán)隊(duì)使用小鼠模型進(jìn)行研究子房，這些小鼠的坐骨神經(jīng)（從脊柱延伸到腿部的最長神經(jīng)元）被手術(shù)切斷。一半的小鼠進(jìn)行間歇性禁食（采用的是當(dāng)天隨意進(jìn)食就轧，隔天禁食的策略）证杭，另一半小鼠則不受限制自由禁食。這些飲食方式在手術(shù)前持續(xù)10天或30天妒御，手術(shù)后24-72小時(shí)內(nèi)檢測它們的神經(jīng)元恢復(fù)情況解愤。通過測量重新生長的軸突的長度，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)乎莉，在間歇性禁食的小鼠中送讲，它們的軸突長度增加了約50%奸笤。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步調(diào)查了間歇性禁食是如何導(dǎo)致這種神經(jīng)再生的。他們發(fā)現(xiàn)李茫，在間歇性禁食的小鼠的血液中，3-吲哚丙酸（IPA）等特殊代謝產(chǎn)物的含量明顯更高肥橙。IPA 是腸道中生孢梭菌（Clostridium sporogenes）的代謝產(chǎn)物魄宏。接下來存筏，研究團(tuán)隊(duì)為了確認(rèn)是否是 IPA 導(dǎo)致了神經(jīng)修復(fù)，他們對小鼠進(jìn)行抗生素治療予跌，清除了小鼠腸道菌群善茎，然后再移植可產(chǎn)生 IPA 的生孢梭菌或基因修飾的不能產(chǎn)生 IPA 的生孢梭菌垂涯。結(jié)果顯示，當(dāng)小鼠腸道中沒有生孢梭菌且移植的生孢梭菌不能產(chǎn)生 IPA 時(shí)骄蝇，它們的神經(jīng)再生能力就會(huì)受損九火。這表明生孢梭菌的代謝產(chǎn)物 IPA 具有軸突再生和修復(fù)神經(jīng)損傷的能力册招。
從機(jī)制上講是掰，通過坐骨背根神經(jīng)節(jié)的 RNA 測序分析表明冀惭，中性粒細(xì)胞趨化性在 IPA 依賴性再生表型中的作用，這一點(diǎn)通過抑制中性粒細(xì)胞趨化性得到了證實(shí)散休。這些結(jié)果證明了，腸道菌群代謝物（例如 IPA）通過免疫介導(dǎo)機(jī)制促進(jìn)感覺軸突再生和功能恢復(fù)的能力戚丸。更重要的是扔嵌，研究團(tuán)隊(duì)在小鼠坐骨神經(jīng)損傷后給予口服 IPA夺颤，在損傷后兩到三周內(nèi)即可觀察到神經(jīng)元軸突再生和恢復(fù)增加。Simone Di Giovanni?教授表示独旷，這項(xiàng)研究開辟了一個(gè)全新領(lǐng)域寥裂，團(tuán)隊(duì)的后續(xù)目標(biāo)是研究是否還有其他代謝產(chǎn)物發(fā)揮類似作用，以及人類禁食后 IPA 是否也會(huì)增加麻养，是否也會(huì)發(fā)揮促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)和軸突再生的作用鳖昌，以及反復(fù)多次口服 IPA 是否能夠更大程度發(fā)揮治療效果遗遵。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04884-x
