为了了解肠道细菌如何通过微生物-肠-脑轴途径改善阿尔茨海默病相关的认知功能损伤,本研究从人肠道微生物中分离出抗炎长双歧杆菌(anti-inflammatory Bifidobacterium longum,NK46),这种菌可以有效抑制肠道内毒素的产生以及NF-κB在脂多糖(LPS)刺激的BV-2细胞中激活。为了研究抗炎长双歧杆菌NK46是否具有同时改善雄性5×FAD转基因小鼠(5×FAD-Tg,6月龄)和老龄小鼠(18月龄)肠道菌群失调和认知功能下降的作用。本研究用抗炎长双歧杆菌NK46对两种小鼠进行干预(1×10~9CFU/鼠/天,老龄小鼠1个月,5×FAD-Tg小鼠2个月),结果发现,5×FAD-Tg小鼠和老龄小鼠的肠道菌群组成都发生了改变,特别是变形杆菌相对丰度显著降低,粪便和血液中LPS浓度下降,NF-κB通路的激活和TNF-α的表达均降低,并且在这两种小鼠的结肠中,紧密连接蛋白表达增强。抗炎长双歧杆菌NK46干预还减轻了5×FAD-Tg小鼠和老龄小鼠的认知下降。进一步研究发现,抗炎双歧杆菌NK46干预抑制了5×FAD-Tg小鼠海马中β淀粉样蛋白、β/γ-分泌酶和细胞凋亡蛋白酶-3的表达以及β淀粉样蛋白积聚,同时降低了5×FAD-Tg小鼠和老龄小鼠Iba1~+、LPS~+/CD11b~+和caspase-3~+/NeuN~+细胞群数量,抑制了这两种小鼠海马中NF-κB通路的激活,而促使脑源性神经营养因子(BDNF)表达增加。这些研究结果表明抗炎双歧杆菌NK46可以通过调节微生物群LPS-介导的NF-κB通路的激活来改善肠道菌群失调并抑制的LPS产生,从而减轻认知功能衰退。