我院神经生物学团队在杜仲功效研究方面取得新进展

近日，动物医学院赵善廷教授领衔的神经生物学团队在杜仲功效研究方面取得新进展，揭示了杜仲多糖改善青春期个体不良饮食引起的肥胖、肠道菌群紊乱和神经系统损伤，并阐明了其潜在机制。研究成果以“ Eucommiae cortex  polysaccharides mitigate obesogenic diet-induced cognitive and social dysfunction via modulation of gut microbiota and tryptophan metabolism”发表在国际著名学术期刊《Theranostics》（治疗诊断学）上，该杂志为中科院一区top期刊，影响因子超过11，这是国际上到目前为止发表的有关杜仲功效研究的最高档次期刊。博士研究生孙朋浩、王梦丽为本文共同第一作者，赵善廷教授、柴学军教授（西安医学院）和朱晓岩副教授为本文的共同通讯作者。

杜仲是我国特有树种，其树皮为名贵中药材，在中国最早的中医药典“神农百草经”中已有记载，被列为上品，具有补肝益肾强身健骨的作用，过去主要用于治疗腰酸腿疼。赵善廷教授的团队将杜仲应用于代谢和神经系统方面的研究，取得了创新性的成果。

高脂高糖饮食对健康的负面影响早已被认识到，然而青春期时的高脂高糖饮食消费对未来健康的影响及有效的改善措施尚不清楚。该研究中，赵善廷教授团队首先利用高脂高糖饮食建立了肥胖小鼠模型，通过水迷宫和旷场实验等行为学方法比较了肥胖小鼠和对照组小鼠的学习记忆能力和社会行为，应用16S rRNA基因测序、生物信息学和质谱分析进一步发现，肥胖小鼠肠道菌群明显失调并伴有系统性色氨酸代谢紊乱，导致海马组织中递质代谢紊乱和成体神经发生异常。这些损伤共同导致小鼠海马部位成体神经干细胞增殖和分化缺陷和相关的行为功能障碍，包括学习认知能力下降和社会行为异常。

给高脂高糖饮食的小鼠补充杜仲多糖后，发现杜仲多糖可以明显改善肥胖小鼠的肠道菌群失调，减轻高脂高糖饮食引起的体重过度增加（肥胖），并抑制肠腔内大肠杆菌的扩张和降低结肠内和血清中脂多糖的浓度，从而抑制随后的神经炎症。同时，他们发现口服杜仲多糖还抑制外周色氨酸-犬尿氨酸代谢通路，降低了肥胖小鼠海马组织中喹啉酸和谷氨酸的浓度，从而抑制谷氨酸触发的神经兴奋毒性。这些都有助于重塑海马部位成体神经发生的节律，减轻肥胖小鼠的学习记忆和行为功能障碍。

该研究阐明了青春期高脂高糖饮食通过肠道菌群导致神经元功能障碍的机制，并首次证明杜仲多糖通过调节肠道微生物群减轻不良饮食引起的肥胖，并通过调节色氨酸代谢降低肥胖引起的神经系统炎症，改善学习记忆和社会行为障碍。该成果一方面为临床减肥提供了一条新途径，另一方面也为研究中药的作用机制提供了新思路。

该研究得到了中国科技部政府间重点合作专项（2018YFE0127000）和日本杜仲研究会（K4030220524）的研究资助。

原文链接：https://www.thno.org/v12p3637.htm.