客户案例​ | 中药篇（二）：滋补脾阴方药可通过微生物-肠-脑轴改善认知功能

发表期刊：Frontiers in Cell and Developmental Biology，IF=6.684

合作单位：南京中医药大学

合作项目：Q200宏代谢组、16S rRNA测序、关联分析

研究背景

2型糖尿病(T2DM)及其并发症的患病率逐年增加，其中糖尿病相关认知能力下降(DACD)是T2DM常见的中枢神经系统(CNS)并发症，是老年人痴呆常见原因之一。滋补脾阴方药（ZBPYR）是一种中药复方，常用于T2DM治疗和预防。南京中医药大学战丽彬教授研究团队利用ZDF大鼠模型（9周龄发展为稳定T2DM，15周龄出现认知功能障碍症状），结合微生物组学和代谢组学探讨了ZBPYR介导的DACD预防中的作用机制，揭示了ZBPYR通过调节肠-脑轴预防和治疗DACD。

研究思路

研究结果

1. 对ZBPYR化学成分进行鉴定分析，构建ZDF大鼠模型并用不同剂量ZBPYR进行干预。HOMA-IR、OGTT 和ITT等结果显示ZBPYR可改善ZDF大鼠葡萄糖代谢紊乱且存在剂量依赖性。水迷宫实验结果表明ZBPYR可改善ZDF大鼠认知功能障碍且存在剂量依赖性。海马体和皮层组织结果显示ZBPYR能够降低ZDF大鼠大脑中Aβ淀粉样斑块，改善大脑胰岛素抵抗。

2. 对肠内容物进行16S rRNA测序，从T2DM发展为DACD过程中，肠道菌群表现出时间动态变化，厚壁菌门和拟杆菌是主要变化者，而ZBPYR可调节肠道微生物群的整体组成和关键细菌种类，这种作用可能与认知功能改善有关。

3. 分别对ZDF大鼠肠内容物和海马体进行靶向代谢组学检测分析，并对差异代谢物和差异菌群进行相关性分析，结果发现ZBPYR治疗对肠道菌群及代谢物产生持久影响，并影响海马代谢变化，从而改善ZDF大鼠大脑中β-淀粉样蛋白沉积和胰岛素抵抗。相关代谢改变包括丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、支链氨基酸代谢、短链脂肪酸代谢、亚油酸/不饱和脂肪酸代谢。

参考文献

ZiBuPiYin Recipe Prevented and Treated Cognitive Decline in ZDF Rats With Diabetes-Associated Cognitive Decline via Microbiota–Gut–Brain Axis Dialogue. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021.