論文宣讀

注意力不足過動症（attention deficit hyperactivity disorder, ADHD）為常見的神經發育疾病（neurodevelopmental disorder, NDD），多好發於兒童與青少年，其致病機制複雜且尚未明確，涉及多種遺傳與環境因子的交互作用，其中兒茶酚胺類神經傳導物質的失衡被視為主流假說，且與腦部氧化壓力及慢性發炎具潛在關係。儘管現有ADHD的治療方式能有效改善部分症狀，但其副作用與療效不一使得發展替代療法成為趨勢。隨著對微菌叢-腸-腦軸線（microbiota-gut-brain axis, MGB axis）的研究深入，MGB axis也被視為ADHD的潛在治療標靶。本研究從富含多種乳酸菌與酵母菌的酒精發酵乳克弗爾（kefir）中篩選出潛力菌株K1、K5、K11、K14、K38、K49、K50、K53、K60，並以無菌發酵上清液（cell-free fermentation supernatant, CFS）與人類神經母細胞瘤細胞株SH-SY5Y進行體外共培養，藉由建立血清剝奪及6-羥基多巴胺（6-hydroxydopamine, 6-OHDA）誘導之神經細胞損傷模型，評估對神經細胞存活率、增生能力與抗氧化效果。體外試驗結果顯示，在2.5%與5% CFS濃度下共培養24小時，K5、K11、K14、K38、K49、K50、K53和K60之CFS具劑量依賴性地促進細胞存活率（p < 0.05）。進一步於血清剝奪條件下培養24與48小時，發現K1、K5、K11、K14、K38和K50之CFS可顯著提升細胞存活率與增生率（p < 0.05）。經由逢機擴大多型性DNA（random amplified polymorphic DNA, RAPD）技術剔除了複合基因型菌株K1後，後續發現K5與K38之5% CFS於血清剝奪條件下培養24小時可顯著降低活性氧物質（reactive oxygen species, ROS）產生。接著以10 μM 6-OHDA對SH-SY5Y進行24小時的毒素誘導，結果顯示K5、K11和K38可顯著恢復受6-OHDA影響之細胞存活率（p < 0.05），其中K11和K38亦能顯著降低ROS含量（p < 0.05）；而於6小時條件誘導下，K5、K11、K14、K38和K50之CFS則可顯著降低受6-OHDA影響下之丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量（p < 0.05）。綜合上述體外試驗結果，潛力菌株Liquorilactobacillus nagelii K38在多種細胞損傷模式中皆展現良好之神經保護潛力。為進一步探討L. nagelii K38於6-OHDA毒素影響下之保護機制，本研究利用西方墨點法對在抗氧化中扮演重要角色之轉錄因子Nrf2（Nuclear factor erythroid 2 related factor 2）進行分析，結果發現L. nagelii K38之CFS可顯著恢復受6-OHDA毒素誘導下之Nrf2含量下降，藉此保護神經細胞。基於體外實驗的發現，本研究進一步以ADHD大鼠模型SHR（spontaneously hypertensive rat）進行活體試驗。試驗組別分成管餵500 μL之MRS的WKY組（正常對照）、SHR組（ADHD模型對照），以及SHR管餵500 μL之L. nagelii K38 Live組（活菌5 × 10⁸ CFU/rat/day）與L. nagelii K38 CFS組。所有組別每日以口服管餵，並於管餵前及管餵24天後進行活動力、過動和短期記憶缺損等行為試驗，並於犧牲後檢測大腦皮質神經元數量、腦部氧化指標、大腦屏障蛋白、腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）含量。結果指出L. nagelii K38 Live及CFS組於曠野試驗中未能顯著改善SHR大鼠的活動力和過動指標，但L. nagelii K38 Live組可顯著改善SHR大鼠於新奇物體試驗中的短期記憶缺損（p < 0.05）。此外L. nagelii K38 Live及CFS組均觀察到可顯著增加神經元數量（p < 0.05），但在BDNF、Nrf2、酪胺酸羥化酶（tyrosine hydroxylase, TH）和血腦屏障蛋白（claudin-1）上皆無顯著變化。綜上所述，本研究自克弗爾中篩選出的潛在益生菌菌株L. nagelii K38於細胞實驗中具備多重神經保護效果；於動物實驗中，雖無法改善ADHD大鼠之過動與衝動行為，但可改善短期記憶缺損與提升神經元數量，未來具有潛力發展為ADHD輔助治療潛力益生菌。
 
關鍵字：注意力不足過動症、克弗爾、氧化壓力、益生菌

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