本网讯(食品科学与资源挖掘全国重点实验室)1月6日,南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室、中加食品科学与技术联合实验室聂少平教授团队,在国际学术期刊Gut Microbes发表了题为《Akkermansia muciniphila-derived extracellular vesicles alleviate colitis-related cognitive impairment via tryptophan metabolic reprogramming of the gut‒brain axis》的重要研究成果。该研究首次揭示了肠道益生菌Akkermansia muciniphila(AKK)通过分泌胞外囊泡(EVs)作用于肠-脑轴并缓解肠炎相关认知障碍的作用机理,为开发基于益生菌或其分泌囊泡的肠炎相关认知障碍的干预新策略提供了坚实的理论依据和全新的研究思路。

文章链接:https://doi.org/10.1080/19490976.2025.2611546
大量研究表明,肠道菌群失调是溃疡性结肠炎伴认知损伤发生发展的重要因素之一,但肠道菌群如何跨越肠道屏障、血脑屏障调控中枢认知功能的具体机制长期未能阐明。其中,细菌胞外囊泡作为微生物-宿主间信息交流的关键媒介,嗜黏蛋白阿克曼菌来源胞外囊泡 AmEVs 在肠炎发病与干预中的潜在作用正日益受到科学界的关注。在此背景下,研究者首先在 DSS 诱导结肠炎小鼠模型中证实,结肠炎会引发肠道菌群紊乱、色氨酸代谢紊乱,同步诱发空间与识别记忆衰退、海马神经炎症损伤。随后,对结肠炎模型小鼠灌胃 AmEVs 干预,发现 AmEVs 可缓解小鼠结肠炎症损伤,修复肠道黏膜屏障,同时显著逆转结肠炎相关认知功能的缺损,降低海马促炎因子水平、抑制小胶质细胞与星形胶质细胞过度活化,修复突触结构与神经元完整性。此外,体内示踪可见 AmEVs 能够穿越血脑屏障并富集于海马组织,体外实验证明AmEVs具有直接调控5-HT生成的能力。该研究首次系统证明了AmEVs在肠-脑轴相关共病干预中的巨大潜力,不仅揭示了肠-脑轴中细菌胞外囊泡介导的跨器官协同作用的新机制,也为未来开发口服AmEVs生物制剂、精准靶向干预炎症性肠病伴随认知衰退等神经精神共病奠定了坚实的科学基础。

AKK通过分泌AmEVs缓解肠炎相关认知障碍的机制示意图
南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室是该论文的唯一完成单位。南昌大学聂少平教授和谢俊华特聘研究员是这一成果的共同通讯作者。南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室2025届硕士研究生陈鑫洋为本文的第一作者。本研究得到了江西省科技项目等多项基金和项目的经费支持。