阿尔茨海默症（AD）是最常见的老年痴呆症之一。阿尔茨海默病患者首先会丧失对近期事件的记忆（短期记忆障碍）。随着病情的发展，他们会丧失自我意识。据过往研究发现，微量营养素的变化也是导致AD的一个危险因素。目前，AD还没有明确的治疗方法。现有的疗法可以保护认知和记忆，延缓功能丧失。近年来，越来越多的研究人员开始关注肠道菌群在中枢神经系统疾病中的作用。有人提出用益生菌调节肠道微生物群来预防和治疗各种疾病，包括中枢神经系统疾病。来自齐齐哈尔医学院附属第二医院和齐齐哈尔医学院的研究者们旨在探究补充益生菌饮食对阿尔茨海默症小鼠模型的认知行为和病理特征的影响，本文主要介绍对认知行为方面的影响。

1. 材料和方法

研究者们使用了48只3xTg-AD和wt B6129SF2小鼠，将12周大的3xTg-AD小鼠和WT小鼠分为两组，分别为WT +对照组、WT +益生菌组、3xTg-AD +对照组和3xTg-AD +益生菌组。实验从小鼠12周大时开始，持续20周。

益生菌组饮食含有双歧杆菌（Bifidobacterium）和嗜酸乳杆菌（Lactobacillus）的溶解产物、维生素A和D、鱼肝油中的w3脂肪酸以及维生素B1、B3、B6、B9和B12。每周给小鼠喂食5次（120 毫克/天），与普通饲料一起食用，持续20周。为了探讨添加益生菌饮食对AD小鼠空间学习和记忆的影响，研究进行了经典的Morris水迷宫实验和Y迷宫实验。

1.1 Y迷宫测试

治疗20周后，动物接受为期一周的认知功能测试。在测试期间，动物持续摄入添加益生菌的食物。Y迷宫用于检测小鼠的空间记忆能力，迷宫的三条臂呈120°夹角，每条臂的尺寸为28 cm×6 cm×18 cm（长×宽×高）。首先将小鼠放置在其中一个臂上，然后在8分钟内监测小鼠进入三个臂的顺序和数量。当小鼠连续进入三个臂（即 ABC、BCA 或 CAB，但不包括 CAC、BAB 或 ABA）时，即为一次交替。自发交替率（%）=[（交替次数）/（臂总数-2）] ×100。

1.2 Morris水迷宫（MWM）

经典的Morris水迷宫（MWM）实验是在Y迷宫测试的第二天进行的。Morris水迷宫是用于测量与AD等脑部疾病有关的空间记忆的经典行为方法之一。实验装置是一个直径100厘米、深35厘米的灰色圆形水箱。水箱被分为四个象限，在任何一个象限的水面下1厘米处放置一个逃生平台。测试包括为期五天的位置导航测试和为期一天的空间探索测试。在位置导航测试阶段，每只小鼠每天进行4次水下平台寻找的测试。在空间探索测试阶段，水下逃生平台被移除，每只小鼠从两个象限随机进入水箱。在迷宫顶部放置了一个摄像头，并与动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)连接，以记录小鼠的移动轨迹。在每次位置导航测试中，小鼠有60秒钟的时间自由游动。如果小鼠在此期间无法找到逃生平台，实验人员需要手动将其引导至平台并让其停留 15 秒。在空间探索测试中，实验人员随机选择两个象限，将小鼠放入迷宫中，让它们在60秒内自由游动，并记录每组小鼠在目标象限的潜伏期、游动速度和游动时间。

2.结果

Morris水迷宫如图1所示。图1（a）为各组小鼠在位置导航测试中的逃逸潜伏期。从图中可以看出，益生菌饮食没有影响WT组小鼠的逃逸潜伏期。与WT+对照组的小鼠相比，3xTg-AD+对照组的小鼠的逃逸潜伏期明显更长，而经过益生菌饮食治疗后，3xTg-AD鼠的逃逸潜伏期明显缩短。图 1（b）是空间探索测试中各组小鼠在目标象限的游泳时间。接受益生菌饮食的3xTg-AD小鼠在目标象限的游泳时间显著增加。

图1（a）

图 1（b）

小鼠在Y迷宫中的自发交替准确性反映了它们的空间工作记忆。如图2所示，图2（a）是Y迷宫的示意图。从图2（b）中可以看出，益生菌对WT组小鼠的自发交替准确性没有影响。与WT+对照组相比，3xTg-AD +对照组小鼠的自发交替准确率较低。益生菌饮食治疗后，3xTg-AD +益生菌组小鼠的自发交替准确性增加。图2（c）显示，各组小鼠在Y迷宫中进入臂的总次数无统计学差异。上述结果表明，3xTg-AD小鼠的海马认知能力受到严重损害。添加益生菌的饮食可以显著改善3xTg-AD小鼠的空间记忆，进而改变其认知功能。

图2（a）

图2（b）

图2（c）

3.总结

益生菌疗法正在成为一种预防和治疗包括中枢神经系统疾病在内的多种疾病的策略。本文研究者们在3xTg-AD小鼠的饮食中添加了益生菌，进一步观察了认知行为及其他变化。

研究结果发现，Morris水迷宫测试中益生菌饮食可减轻3xTg-AD小鼠学习记忆的损伤。Y迷宫测试结果显示，益生菌饮食能提高3xTg-AD组小鼠的自发交替准确性，可以显著改善3xTg-AD小鼠的空间记忆。这些测试表明，补充益生菌的饮食可以改善 3xTg-AD 模型小鼠的认知功能。

本研究补充了益生菌疗法可以预防和治疗AD的观点，值得今后更多相关的研究。

4. 参考文献

Tan, C., Liu, Y., Zhang, H., Di, C., Xu, D., Liang, C., Zhang, N., Han, B. & Lang, W. (2022). Neuroprotective Effects of Probiotic-Supplemented Diet on Cognitive Behavior of 3xTg-AD Mice. Journal of Healthcare Engineering, 2022.

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