虾青素改善缺血性中风后的肠道微生物群与代谢

为什么一种海鲜色素对中风很重要

中风是全球主要致死原因之一，也是长期致残的重要原因。多数治疗需在数小时内给予，对许多患者并不适用，导致医生选择有限。本研究探讨了一种来自鲑鱼、虾和某些藻类的鲜红色素——虾青素，能否通过一个意想不到的伙伴发挥作用：我们肠道中的细菌，从而在缺血性中风后帮助保护大脑。

中风、肠道与一种不同寻常的联系

在缺血性中风中，向大脑供血的血管发生阻塞，使脑组织缺氧、缺乏能量。科学家们最近发现，中风不仅损伤大脑，还会扰乱肠道微生物群——我们肠道中庞大的微生物群落。这些微生物反过来可影响炎症、血液凝固，甚至影响大脑的恢复。研究团队使用标准的大鼠中风模型，探查虾青素是否能减轻脑损伤，同时以有益方式重塑肠道微生物群和脑内化学环境。

在中风模型中测试虾青素

研究人员通过短暂阻断一条重要脑动脉在大鼠体内诱发中风，然后在一周内以低、中、高剂量给部分动物进行虾青素处理。他们评估大鼠的运动能力、脑组织含水量（肿胀的标志）以及与氧化应激相关分子的水平——氧化应激由活性氧引起的损伤。他们还在显微镜下检查了脑组织。接受虾青素的大鼠表现出更好的神经功能评分、更少的脑水肿和更健康的脑细胞形态。化学检测显示，氧化导致的有害副产物减少，而天然保护性分子增加，表明虾青素有助于平息中风引发的生化混乱。

有益微生物与修复化学过程

随后团队将注意力转向肠道。通过对粪便中细菌 DNA 的基因测序，他们比较了健康大鼠、中风大鼠和接受虾青素处理的中风大鼠的肠道群落。单纯中风就扰乱了微生物的正常平衡，减少了一些常见的有益群体，同时使潜在有害的细菌繁盛。虾青素在一定程度上逆转了这一模式：如双歧杆菌（Bifidobacterium）和Alloprevotella等有益属的丰度增加，而一些不太理想的细菌减少。基于计算的分析还预测微生物群的功能发生了变化，影响与氨基酸分解和能量代谢相关的通路。与此同时，对大脑内小分子进行的非靶向检测显示，虾青素提升了如腺苷和γ-氨基丁酸等化合物的水平——这些分子已知有助于限制炎症并保护神经元——同时降低了与凝血相关的维生素K 信号。

增强大脑能量防御

由于脑细胞对能量需求极高，研究者检查了作为细胞能量使用主开关的蛋白质。计算对接研究表明，虾青素可与两个关键调节因子 AMPK 和 SIRT1 紧密结合。在中风大鼠中，虾青素处理增加了这些蛋白的活性形式，并在受影响的大脑区域提高了细胞主要能量货币 ATP 的含量。这一模式符合这样的情景：虾青素可能在更健康的肠道微生物群的协助下，启动神经元中的节能与修复程序，同时降低氧化应激。

这对未来中风护理意味着什么

总体而言，该研究表明，虾青素通过双重作用帮助大脑抵御缺血性中风：它将肠道微生物群重塑为更具保护性的谱系，并通过涉及 AMPK 和 SIRT1 的通路增强大脑的能量和抗氧化防御。尽管这些结果来自大鼠，需要在更复杂的模型和人体试验中得到确认，但它提出了一个耐人寻味的可能性：一种天然存在的色素——已作为补充剂使用——未来或能成为支持中风康复的更广泛策略的一部分，即同时关照大脑与肠道。

引用: Rong, C., Wei, Z., Li, J. et al. Astaxanthin improve the intestinal microbiota and metabolism after ischemic stroke. Sci Rep 16, 5848 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36735-4

关键词: 缺血性中风, 肠道微生物群, 虾青素, 脑代谢, AMPK SIRT1 通路