短链脂肪酸通过BDNF/PI3K/Akt通路改善中年大鼠围术期神经认知障碍的机制研究

为解决围术期神经认知障碍(PND)这一严重影响老年手术患者生活质量的临床难题，研究人员通过16S rDNA测序和粪菌移植(FMT)技术，揭示了肠道菌群代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)通过激活BDNF/PI3K/Akt通路改善突触可塑性、抑制神经元凋亡的神经保护机制，为PND防治提供了新型肠-脑轴干预策略。

　　

手术麻醉引发的神经元损伤与认知功能下降，正是围术期神经认知障碍(PND)的核心病理特征。有趣的是，肠道微生物的代谢产物——短链脂肪酸(SCFAs)在这场脑部保卫战中扮演着关键角色。

通过精准的16S rDNA测序技术锁定V₃-V₄高变区，研究者首先捕捉到PND模型大鼠肠道菌群紊乱的明确证据，伴随而来的还有短链脂肪酸代谢谱的异常波动。当把这些"问题菌群"通过粪菌移植(FMT)技术传递给健康大鼠时，受体动物竟神奇地重现了空间认知缺陷，这直接证实了肠道微生物与认知功能障碍的因果关系。

在分子战场上，短链脂肪酸犹如多面手：尼氏染色显示神经元染色质溶解减轻，TUNEL检测到凋亡细胞比例下降，免疫组化则观察到NeuN阳性神经元数量回升。更精彩的是，这些改善背后藏着一条精妙的信号通路——脑源性神经营养因子(BDNF)作为先锋激活PI3K/Akt通路，进而增强神经元存活能力并修复突触结构。

典型的PND神经病理特征在此研究中一览无余：突触后密度蛋白95(PSD-95)表达下调提示突触丢失，白细胞介素-6(IL-6)水平升高反映神经炎症肆虐，凋亡信号通路异常激活。而短链脂肪酸干预后，这些异常指标均得到显著逆转，犹如为受损的神经网络按下"重置键"。

这项研究不仅勾勒出"肠道菌群-短链脂肪酸-BDNF/PI3K/Akt通路-神经保护"的完整作用链条，更为临床PND防治提供了极具转化潜力的干预靶点。那些看似微不足道的肠道微生物代谢物，或许正掌握着解锁神经保护奥秘的关键密码。