Nature（IF 69.504）丨肠脑轴：16S+代谢+转录揭示间歇性禁食促进神经损伤修复

步骤1：代谢组学分析不同饮食方式对坐骨神经损伤小鼠的影响；

步骤2：16S测序探究IPA代谢物改变的微生物因素；

步骤3：万古霉素验证微生物介导的代谢效果;

步骤4：菌株侵染和灌胃实验证明IPA影响小鼠DRG神经元生长;

步骤5：转录组测序挖掘CXCR2介导坐骨神经损伤修复;

步骤6：生理指标反应IPA促进神经支配。

有研究表明万古霉素可用于治疗细菌感染。作者从IF组收集粪便移植到AL组，并加入万古霉素处理。通过对四组小鼠损伤及恢复后的坐骨神经分析，发现万古霉素会消除IF对轴突再生的促进作用。通过靶向代谢分析血清样本，IPA与万古霉素有最显著的相关性，且万古霉素可以抑制IPA的增加。

对四组小鼠盲肠进行16S rDNA扩增子测序，验证万古霉素对不同处理组中菌群的影响。结果显示万古霉素显著降低了细菌多样性，拟杆菌和厚壁菌在万古霉素的影响下丰度显著降低，在IF干预后增加。IF干预后丰度增加最多的五种细菌也属于梭状芽孢杆菌目，这证实万古霉素治疗会影响依赖性通路。

为研究轴突再生是否与由肠道微生物合成IPA相关，在万古霉素去除小鼠肠道内的革兰氏阳性菌后，用不能产生IPA的C.s. fldC菌株和C.s. WT菌株侵染肠道，并在坐骨神经损伤后72小时检测轴突再生情况。结果证明C.s. fldC菌株组小鼠轴突再生显著减少，且通过每日灌胃20mg kg-1 IPA可显著增加小鼠坐骨神经的轴突再生，表明血清IPA可能分别通过神经元内源性或神经元外源性机制直接或间接影响背根神经节（DRG）的神经元生长。当损伤后添加IPA时，免疫标记物SCG-10和右旋糖酐的表达分布证明了轴突再生。

对健康小鼠DRG、接受IPA灌胃10天的小鼠坐骨神经损伤后72小时、3天两个时间点的DRG，以及对PBS口服灌胃小鼠DRG，进行RNA测序分析和抗体实验。结果证明，IPA可能通过CXCR2介导促进中性粒细胞数量变化，但这种变化仅发生在DRG区域，未发生在损伤区域。

为了探究IPA是否可以加快损伤修复，通过热刺激反应和机械疼痛反应来评估生理感受功能的恢复。结果表明IPA处理的小鼠从热伤害中恢复得更快，即可通过改善表皮神经分布而诱导感觉恢复，但不会引起神经病理性疼痛。