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丁香酚雾化吸入改善阿尔茨海默病模型小鼠食欲

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  丁香酚雾化吸入改善阿尔茨海默病模型小鼠食欲。 近日,张莉莉、孙世豪和张玉玉等团队合作,在中国工程院Engineering集群分刊ENGINEERING Foods发表题为Atomized Eugenol Inhalation Improves Appetite via Olfactory–Hypothalamic Regulation in 5×FAD Mice的研究论文。

   该研究由工业和信息化部模式植物的生物合成与生物制造重点实验室(北京生命科技研究院)、教育部老年营养与健康重点实验室(北京工商大学)和北京工商大学中国商业联合会味科学重点实验室等单位联合完成。论文通讯作者为北京工商大学食品与健康学院张莉莉、北京生命科技研究院孙世豪和北京工商大学食品与健康学院张玉玉教授,第一作者为北京工商大学与北京生命科技研究院2025级联培博士生王元。

   基于嗅觉寻找改善AD食欲减退的新突破口

   阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)不仅表现为认知功能下降,还常伴随食欲减退、体重下降及能量代谢紊乱。与此同时,嗅觉功能障碍被认为是AD较早出现的临床特征之一。由于嗅觉系统与下丘脑及边缘系统等摄食和能量调控中枢存在密切联系,通过嗅觉刺激调节摄食行为,为AD相关营养和代谢障碍提供了新的研究方向。现有干预主要依赖药物治疗和营养补充,但其疗效、长期依从性等仍存在局限。

   本研究以6月龄5×FAD小鼠为AD模型,设置野生型和5×FAD小鼠的水雾化及丁香酚雾化四个实验组,连续进行4周干预。与传统口服或注射方式不同,研究从嗅觉输入通路切入,综合进食行为、体重、血清食欲相关因子、嗅球和下丘脑神经活动、下丘脑神经肽、炎症指标以及RNA-seq等多层次证据,系统解析丁香酚雾化吸入改善AD相关食欲减退的潜在机制。

   促进摄食量并改善长期体重状态

   研究发现,丁香酚雾化吸入能够迅速改善5×FAD小鼠的摄食量。干预后2h,AD模型小鼠进食量由1.25g提高至1.70g,增加36.3%;4h累计进食量增加29.4%;12h时仍保持11.9%的提升,提示其促食欲作用具有明显的时间依赖性。连续干预4周后,丁香酚处理组5×FAD小鼠的体重增量高于相应对照组。

   进一步研究显示,丁香酚能够同步调节外周和中枢摄食信号。血清中NPY、ghrelin和DA等促食欲相关信号增强,而POMC、α-MSH、GLP-1和5-HT等厌食相关信号下降。尤其在5×FAD小鼠下丘脑中,丁香酚干预后NPY和AGRP表达分别显著升高约7.11倍和2.49倍,而POMC和MC4R分别下降约60.98%和68.14%,推动异常的摄食调控系统重新趋向平衡。

   重塑嗅球—下丘脑神经活动,缓解炎症

   值得关注的是,5×FAD小鼠表现出明显的区域性神经活动失衡——嗅球活性降低,而下丘脑呈异常高活性状态。丁香酚吸入后,嗅球c-Fos活性得到增强,同时下丘脑异常神经活动受到抑制,呈现双向且具有区域特异性的调节作用。

   在炎症层面,丁香酚还降低了多种促炎细胞因子和趋化因子。5×FAD小鼠经丁香酚干预后,血清GFAP和IBA-1分别下降39.3%和14.2%,提示星形胶质细胞和小胶质细胞相关炎症状态得到缓解。

   下丘脑转录组分析进一步筛选出17个与AD病理相关、并在丁香酚干预后呈反向表达变化的候选差异基因。这一结果提示,丁香酚并非简单产生广泛的非特异性刺激,而可能在AD病理背景下选择性重塑神经、免疫与代谢相关分子网络。

   为AD相关代谢障碍的非侵入性干预提供新思路

   综合上述结果,研究提出了丁香酚通过嗅觉—下丘脑—免疫轴调节AD相关食欲和能量稳态的机制框架,为利用嗅觉刺激和芳香干预改善神经退行性疾病相关营养、代谢异常提供了新的实验依据。

   需要指出的是,目前研究仍基于5×FAD小鼠及4周干预实验。17个候选基因的具体功能、长期重复吸入的安全性,以及丁香酚雾化吸入对认知功能的直接作用,仍需要进一步开展分子验证、长期安全评价及临床转化研究。(来源:EngineeringJournals微信公众号)

   相关论文信息:https://journal.hep.com.cn/ef/EN/10.2738/ENGF.2026.0005

  
作者:张莉莉等 来源:《工程·食品》

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