基于NLRP3信号通路探讨肠道菌群代谢产物TMAO对脑梗死小鼠神经炎症和血管单元损伤的影响

目的基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路探讨肠道菌群代谢产物氧化三甲胺(TMAO)对脑梗死小鼠神经炎症和血管单元损伤的影响。方法选择雄性C57小鼠120只,所有小鼠予含1%胆碱的高脂饲料适应性饲养6周,随机分为假手术(Sham)组、缺血/再灌注(I/R)组和TMAO+I/R组,每组40只。Sham组和I/R组予正常饲料+纯净水饲养,TMAO+I/R组予高脂饲料+0.12%TMAO饮用水饲养。饲养6周,I/R组和TMAO+I/R组制作左侧大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,Sham组予假手术处理。I/R组和TMAO+I/R组复灌24 h,Sham组同期,采用Longa评分法评估神经功能缺损程度;取出完整脑组织,采用Western blotting法检测炎症蛋白NLRP3、Cleaved-Caspase-1、Cleaved-IL-1β和紧密连接蛋白ZO-1表达,采用TTC染色法分析脑梗死体积百分比,测算脑组织含水量以及监测脑血流量。结果与Sham组比较,I/R组和TMAO+I/R组Longa评分和脑组织NLRP3、Cleaved-Caspase-1、Cleaved-IL-1β蛋白相对表达量升高,脑组织ZO-1蛋白相对表达量降低(P均<0.05);I/R组和TMAO+I/R组左右两侧脑血流量及左侧与右侧脑血流量比值均降低(P均<0.05);I/R组和TMAO+I/R组脑梗死体积百分比和脑组织含水量均升高(P均<0.05)。与I/R组比较,TMAO+I/R组Longa评分和脑组织NLRP3、Cleaved-Caspase-1、Cleaved-IL-1β蛋白相对表达量升高,ZO-1蛋白相对表达量降低(P均<0.05);TMAO+I/R组左右两侧脑血流量及左侧与右侧脑血流量比值均降低(P均<0.05);TMAO+I/R组脑梗死体积百分比和脑组织含水量均升高(P均<0.05)。结论肠道菌群代谢产物TMAO可通过上调NLRP3信号通路介导的炎症反应,促进脑梗死小鼠神经炎症和血管单元损伤,从而对神经功能造成不可逆性损害。