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神经胶质细胞是中枢神经系统中数量最多、分布最广的 段其乙酸和丙酸浓度均低于假手术组，异丁酸和异戊酸早期
细胞，其中小胶质细胞是中枢神经系统“常驻”先天免疫细 增加、晚期缺乏，丁酸和戊酸均一直处于较低水平，提示肠
胞，可与神经元、免疫细胞及血管相互作用，充当着大脑生 道微生物群 SCFAs 浓度与脑卒中后认知障碍的发生和预后相
理环境的“监测器”与中枢神经系统的“第一道防线” ［47］ 。 关 ［37］ 。研究证实，SCFAs 主要通过调控小胶质细胞、神经营
神经胶质细胞与其他免疫细胞一样在神经炎症中具有双重作 养因子、BBB、神经炎症及神经元凋亡等影响脑卒中后认知
用，面对感染、机械损伤、毒性代谢物及自身免疫等具有高 障碍的发展过程，在脑卒中后认知障碍的发生、发展过程中
度可变性的神经炎症，神经胶质细胞发挥着不同作用。因此， 充当着“保护者” ［37，55-56］ 。此外，丁酸钠还是中枢神经系
合理调控神经胶质细胞和外周免疫细胞在神经炎症中发挥积 统内重要的神经调节剂，可通过激活 GPR41 受体而增加 PI3K
极保护作用对于大脑组织来说很关键。 的表达、促进 Akt 磷酸化、减少神经元凋亡及脑梗死面积、
近年研究表明，肠道微生物群及其代谢产物可通过多种 降低脑水肿程度 ［56］ 。
方式影响免疫细胞、调控神经炎症 ［48-49］ ，如上文所提及的 近年研究表明，SCFAs 能抑制外周免疫 T 细胞活化并阻
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口服 SCFAs 能修复发育缺陷的小胶质细胞并促进其 M2 表型 止其激活软脑膜 γδ-T 细胞，通过 Treg 抑制 IL17 γδ T 细
的激活，上调紧密连接蛋白的表达而增强 BBB 结构完整性， 胞增殖而降低脑内促炎因子 IL-17 浓度，同时 Treg 还能释放
减少有害物质侵入大脑并降低神经炎症严重程度等 ［14，33］ 。 抗炎因子 IL-10、IL-22，有利于保护缺血时大脑免遭神经炎
另有研究表明，SCFAs 能激活 GPR41 和 GPR43 并抑制 MAPK 症损伤 ［57］ 。SADLER 等 ［58］ 通过体内广域钙显像发现，补充
磷酸化，减少促炎因子的分泌和表达 ［50］ 。醋酸盐是一种具有 SCFAs 可改善光照血栓脑卒中大鼠皮质连通性，其作用机制
神经保护作用的 SCFAs，能够降低神经炎症大鼠 IL-1β 浓度， 为：SCFAs 增加突触前小泡分子突触素和 BDNF 受体 TrkB 的
减少 LPS 诱导的神经胶质细胞活化 ［51］ ；通过对阿尔茨海默病 表达，进而促进转录因子环磷腺苷效应元件结合蛋白（CREB）
小鼠模型进行研究发现，醋酸盐能激活 GPR41 并抑制 MAPKs 磷酸化、抑制缺血缺氧诱导的 p75NTR 表达、激活 BDNF-
磷酸化，继而阻碍 p38、JNK、ERK 及 NF-κB 信号通路的激 TrkB 信号通路并促进短突触棘生长、增加锥体皮质树突棘密
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活并下调 P65 的表达、减少促炎因子的释放，最终减少 β 样 度和突触数量、增加海马齿状回 DCX 神经元和 NeuN 神经
淀粉蛋白（amyloid β-protein，Aβ）和 tau 蛋白形成 ［52］ 。此 元数量、促进海马神经元再生和生长，最终改善脑缺血引起
外，SCFAs 还能抑制小胶质细胞 CD11b 活化并促进小胶质细 的认知障碍 ［59-60］ 。LEE 等 ［23］ 研究发现，采用来自年轻小鼠
胞成熟，减少小胶质细胞介导的神经炎症导致的神经退行性 的粪便进行粪便移植管饲法（fecal transplant gavage，FTG）
疾病的发生 ［52］ 。CHEN 等 ［53］ 研究发现，口服丁酸可有效改 可帮助老年小鼠重建脑卒中后肠道微生物群，改善老年脑卒
善双环己酮草酰双腙诱导的脱髓鞘，且在小胶质细胞存在或 中小鼠认知功能和执行功能，而这与年轻小鼠粪便含有更多
不存在的情况下均能抑制溶卵磷脂诱导的脱髓鞘并增强再髓 SCFAs 产生菌密切相关；进一步对 4 组小鼠分别采用无菌、
鞘化，表明丁酸可影响少突胶质细胞、促进未成熟少突的分化， 单独菊粉、单独 SCFA 生产剂、菊粉 +SCFA 生产剂进行干预
这为控制多发性硬化脱髓鞘和再髓鞘化提供了一种新的治疗 发现，菊粉 +SCFA 生产剂组老年脑卒中小鼠神经功能缺损评
策略。综上，鉴于肠道微生物群及其代谢产物与神经炎症密 分、悬吊实验中的运动协调性和力量明显改善。CHEN 等 ［37］
切相关，因此肠道微生物群可能成为治疗神经炎症所致疾病 研究也证实 FTG 可增加缺血性脑卒中大鼠 SCFAs 浓度，改善
的一个新靶点。 缺血所致神经功能障碍。
3 SCFAs 与脑卒中后认知障碍的关系 4 小结与展望
脑卒中后认知障碍指脑卒中引起的从轻度认知障碍到痴 综上所述，肠 - 脑轴的双向交流为脑卒中及其他神经系
呆的一系列综合征，主要表现为学习能力、记忆力、执行功 统疾病的研究开辟了新领域，肠道微生物群及其代谢产物通
能等下降，不仅直接影响患者日常生活自理能力，而且间接 过肠 - 脑轴沟通免疫、神经等途径直接或间接影响着神经系
影响患者运动、感觉、言语、吞咽功能等康复过程中主动配 统的发育和成熟。现阶段，临床用于改善缺血性脑卒中患者
合度，进而导致脑卒中患者整体康复难度增加，并在一定程 神经保护的药物疗效不佳，而作为肠道菌群主要代谢产物的
度上阻碍了患者回归家庭和社会、增加了患者及其家庭经济 SCFAs通过多种途径参与脑卒中及脑卒中后认知障碍的发生、
负担。 发展，并可通过抑制神经炎症及小胶质细胞活化、调控相关
缺血诱导的兴奋毒性、炎症、钙超载、氧化应激、自由 信号通路等发挥对脑卒中的保护作用。因此，通过改变饮食
基形成及神经元损伤、坏死、凋亡是导致脑卒中后认知障碍 结构、补充益生菌或外源性 SCFAs 及 FTG、研发新的靶点药
的主要原因，而肠道微生物群的多样性也与脑卒中后认知障 物可能有助于预防和治疗脑卒中后认知障碍，而 SCFAs 或可
碍的发生密切相关。KOSZEWICZ 等 ［54］ 研究发现，与脑卒 成为神经系统疾病防治的安全有效的新靶点。
中后无认知障碍的患者相比，脑卒中后认知障碍患者肠道内 作者贡献：刘环环进行文章的构思，负责撰写论文；刘
革兰阳性厚壁菌门和革兰阴性拟杆菌门数量减少，而它们正 环环、袁洁、李琪负责文献 / 资料收集、整理；李瑞青、苏凯
是产生 SCFAs 的优势菌群。有研究者通过对脑卒中后认知障 奇进行论文修订；冯晓东负责文章质量控制及审校，对文章
碍大鼠肠道内容物 SCFAs 进行定量分析发现，脑卒中早期阶 整体负责。
