Motor learning dysfunction and its association with neurotransmitters and gut microbiota dysbiosis in hepatic encephalopathy mice(肝性脑病小鼠运动学习功能损伤与脑内神经递质和肠道菌群紊乱的相关关系)
[摘要]目的 肝性脑病(HE)临床患者可见认知和运动学习功能障碍。目前认为该疾病的主要发病机制为高血氨症、外周及中枢神经炎症。神经递质和神经环路的功能异常被认为是导致认知和运动学习障碍的重要因素。然而,较少研究开展运动皮层中神经递质的改变及其与肠道菌群的相关性。因此,本研究建立HE小鼠模型,以期从神经递质和肠道菌群关系角度探究肝性脑病的潜在发病机制。
方法 以C57 BL/6小鼠腹腔注射硫代乙酰胺建立肝性脑病小鼠模型,ELISA试剂盒检测血清和运动皮层中肿瘤坏死因子(TNF-α)和氨浓度,转棒实验评价HE小鼠运动学习功能,16S rDNA分析HE小鼠肠道菌群种属及丰度变化。运动皮层中的26中神经递质经采用UPLC-TQ-MS进行含量测定,并将其与异常变化的肠道菌属Escherichia_Shigella, Allobaculum和Muribaculacea做相关分析。
结果 LEfSe分析结果表明,HE小鼠与对照组之间的25个种属存在显著差异,且与HE小鼠运动皮层中含量升高的adrenaline hydrochloride、4-aminobytyric acid、L-glutamic acid 4种神经递质和含量减低的 L-histidine and histamine存在显著相关。
结论 HE小鼠可见运动皮层中神经递质改变与肠道菌群存在相关性,该相关关系的揭示为HE小鼠认知和运动学习功能障碍的发病机制研究提供依据。
[关键词]肝性脑病; 肠道菌群; 中枢神经系统; 运动皮层; 神经递质