项目文章 | 间歇性禁食通过重塑肠道菌群及其代谢物缓解去卵巢小鼠的痛觉过敏
Microbiome | 核心微生物的代谢通路动态响应介导中华圆田螺应对福寿螺入侵的适应性调控
2026 年 9 月 22 日
项目文章 | 西南民族大学利用非靶向代谢组解析肉用山羊初乳至成熟乳的乳汁营养代谢变化
2026 年 9 月 30 日
期刊名称：npj Biofilms and Microbiomes
影响因子：11.4
发表时间：2026年4月
合作单位：广州南方医科大学南方医院
研究方法：微生物组+非靶代谢组
研究思路：
材料与方法
1. 动物模型与间歇性禁食 (IF) 干预：C57BL/6J小鼠，构建去卵巢OVX更年期痛觉过敏模型；设置假手术SHAM、OVX自由采食、OVX‑IF隔日禁食组，7周干预，记录体重、开展痛行为学检测。
2. 抗生素耗竭肠道菌群：IF处理OVX小鼠灌胃广谱抗生素鸡尾酒，设置自由采食AL、IF、IF+ABX组，验证菌群对IF镇痛作用的必要性。
3. 粪便微生物移植FMT：受体OVX小鼠先抗生素预处理，分别移植OVX、OVX‑IF供体粪便，观察痛行为变化。
4. Akkermansia muciniphila（AKK）、IPA给药：分别对OVX小鼠灌胃阿克曼菌、吲哚‑3‑丙酸IPA。
5. 痛行为检测：电子Von‑Frey测机械痛阈；冷热板测定冷、热刺激缩足潜伏期。
6. 分子与组学检测：16S rRNA测序分析粪便肠道菌群；LC‑MS非靶代谢组+ELISA检测血清色氨酸类代谢物；DRG免疫荧光检测TRPV1、CGRP蛋白表达。
7. DRG全细胞膜片钳：原代DRG神经元记录，检测IPA对神经元兴奋性的影响。
8. 统计分析：t检验、单因素方差分析等，GraphPad Prism完成统计绘图。
主要结果
间歇性禁食改善OVX小鼠痛觉过敏
OVX小鼠出现机械、冷、热痛觉过敏；IF干预可显著提升OVX小鼠痛阈值，但无法恢复至SHAM水平。免疫荧光显示IF下调背根神经节DRG中TRPV1、CGRP疼痛相关蛋白表达。
图1 IF可缓解OVX小鼠的痛觉过敏
IF重塑OVX小鼠肠道菌群结构
PCA显示SHAM、OVX、OVX‑IF三组菌群群落明显分离；OVX‑IF组ACE丰富度指数升高；LEfSe表明IF改变门‑纲‑目水平菌群组成，降低厚壁菌/拟杆菌比值。
图2 IF重塑了OVX小鼠的肠道微生物群
IF上调OVX小鼠血清IPA与阿克曼菌丰度
OVX与OVX‑IF血清代谢谱差异显著；色氨酸代谢通路发生改变；IF特异性升高血清IPA（吲哚‑3‑丙酸）含量，ILA、IAA无明显变化；IF显著提升Akkermansia muciniphila丰度，大肠杆菌丰度无改变。
图3 若OVX小鼠血清中IPA水平升高且Akkermansia muciniphila丰度增加
抗生素清除肠道菌群消除IF的镇痛效果
抗生素处理（IF+ABX）后，IF带来的机械、冷热痛阈提升效应消失；DRG中TRPV1、CGRP表达重新升高，证明完整肠道菌群是IF发挥镇痛作用的必要条件。
图4 使用抗生素清除肠道微生物群后，IF对OVX小鼠痛觉过敏的保护作用被消除
移植IF处理小鼠粪便可缓解OVX小鼠痛觉过敏
接受OVX‑IF供体粪便移植的受体（FMTOVX+IF），痛行为显著改善；DRG组织TRPV1、CGRP表达下调；来自普通OVX小鼠粪便无镇痛效果，证实IF改造后的菌群可介导镇痛。
图5 来自经IF处理的供体的FMT可缓解OVX受体小鼠的痛觉过敏
补充阿克曼菌提高IPA并缓解OVX痛觉过敏
口服灌胃A. muciniphila使OVX小鼠血清IPA上升；小鼠机械、冷热痛阈值升高；IPA浓度和痛行为指标存在显著相关性；DRG的TRPV1、CGRP表达下降。
图6 给予A. muciniphila可增加OVX小鼠体内IPA的产量，并缓解其痛觉过敏症状
外源IPA给药缓解痛觉过敏并抑制DRG神经元兴奋性
外源性IPA灌胃提升OVX小鼠痛阈值，下调DRG疼痛蛋白；膜片钳结果：IPA使DRG神经元静息膜电位超极化，降低动作电位发放频率、改变基强度，直接抑制DRG神经元过度兴奋。
图7 外源性IPA补充可缓解OVX小鼠的痛觉过敏，并降低DRG神经元的兴奋性
