短链脂肪酸通过免疫机制促进中风后恢复

中风后的恢复是一个多细胞的过程，包括神经元、常驻免疫细胞和脑侵袭细胞。中风会改变肠道微生物群，进而对中风结局产生相当大的影响。然而，肠-脑相互作用的机制以及对长期康复的影响在很大程度上是难以捉摸的。短链脂肪酸是关键的生物活性微生物代谢产物，是肠-脑轴上缺失的一环。Sadler等人验证了短链脂肪酸的假设，可能能够调节实验性中风后的恢复。在雄性小鼠饮用水中补充短链脂肪酸可显著改善患肢运动功能的恢复。利用体内宽视野钙显像，他们观察到短链脂肪酸诱导对侧皮质连接的改变。这与脊髓和突触密度的短链脂肪酸依赖性变化有关。前脑皮质的RNA测序表明小胶质细胞可能参与了结构和功能的重塑。进一步的分析证实了短链脂肪酸对小胶质细胞的激活有着重要的影响，而小胶质细胞的激活依赖于T细胞在梗死区的募集。他们的研究发现，微生物群衍生的短链脂肪酸通过影响全身免疫和脑内免疫调节卒中后恢复细胞。中风后肠-脑轴双向交流。中风改变了肠道微生物群的组成，反过来，微生物群失调通过调节免疫反应对中风结局产生重大影响。他们证明了短链脂肪酸，肠道微生物群的发酵产物，在不同的结构水平上都是脑卒中后神经元可塑性的强有力的促再生调节剂，这种作用是通过循环淋巴细胞对小胶质细胞的激活介导的。这些结果表明，短链脂肪酸是肠-脑轴上缺失的一环，是改善中风后恢复的潜在治疗方法（Sadler, et al. 2020.）。

肠道微生物群衍生的短链脂肪酸促进老年小鼠卒中后恢复

老年人在中风后会经历深刻的全身反应，这会导致更高的死亡率和更严重的长期残疾。研究表明，肠道微生物群的组成可以影响中风的预后。Lee等人进行了一项动物实验，探讨脑损伤后控制肠道微生物群的潜在益处。他们提出如果脑卒中后恢复年轻的肠道菌群有助于老年受试者的康复的假设，通过实验性卒中后老年小鼠的年轻粪便移植灌胃（young FTG）改变肠道微生物组。直接富集产生短链脂肪酸的选择性细菌的效果被证明是一种更具针对性和更精细的微生物疗法。他们采用大脑中动脉闭塞法（大脑中动脉闭塞）造成18～20月龄雄性小鼠缺血性脑卒中。在大脑中动脉闭塞法术后3天使用年轻供体生物群落（2-3个月）或老年生物群落（18-20个月）进行粪便移植灌胃。在中风后的第14天，接受年轻粪便移植灌胃的老年中风小鼠的行为损伤较轻，并减少了脑和肠道炎症。根据微生物测序和代谢组学分析的数据，他们选择了4种短链脂肪酸产生菌（长双歧杆菌、共生梭状芽孢杆菌、粪杆菌和发酵乳杆菌）进行移植。这些短链脂肪酸产生者减轻了中风后的神经功能缺损和炎症，提高了老年中风小鼠的肠道、大脑和血浆中的短链脂肪酸浓度。这项研究表明，通过调节宿主体内的免疫、微生物和代谢谱，补充年轻肠道微生物群后，可以通过“卒中后细菌学疗法”逆转老年小鼠中风后恢复不良的状况（Lee, et al. 2020.）。