2025年11月，由我院朱博冉老師與王明強教授（共同通訊）領銜并聯合中醫學院沈雙老師、孫焱老師（共同一作）組成校多學科交叉團隊在Nature旗下NPJ系列子刊NPJ Science of Food（中科院1區，IF=7.8）發表題為“Dietary choline-derived Trimethylamine N-oxide impairs hippocampal neuronal function via PANoptosis activation”的研究論文。
該研究首次揭示了膳食膽堿來源的TMAO通過激活ZBP1介導的PANoptosis（泛凋亡），誘發海馬神經元死亡、損傷線粒體功能、最終導緻認知障礙的完整機制，為從腸道菌群代謝産物角度防治與代謝相關的認知衰退提供了全新的科學依據。
文章亮點如下：
1. 機制創新：揭示“TMAO-PANoptosis-神經元損傷”新通路
本研究首次闡明腸道菌群代謝物氧化三甲胺（TMAO）通過激活PANoptosis，一種整合了細胞焦亡、凋亡和壞死性凋亡的炎症性程序性死亡通路，直接導緻海馬神經元損傷與認知功能下降，為理解飲食-腸道-腦軸在神經退行性疾病中的作用提供了全新視角。
2. 多學科交叉的研究策略
研究綜合運用行為學測試、免疫熒光、透射電鏡、蛋白質印迹、流式細胞術、免疫共沉澱及活細胞成像等多種技術，構建了從“行為表型”到“細胞死亡機制”再到“分子複合物組裝”的完整證據鍊，系統揭示了TMAO的神經毒性機制。
3. 明确PANoptosis的核心分子事件
研究發現TMAO可顯著上調ZBP1表達，并促進ASC、RIPK3與Caspase-8等關鍵蛋白共定位，形成PANoptosome複合物，進一步激活Caspase-1/-3/-8、磷酸化MLKL及GSDMD等執行蛋白，明确了PANoptosis在TMAO誘導的神經元死亡中的核心地位。
4. 體内外模型結合，功能驗證充分
不僅在小鼠模型中證實TMAO引起認知障礙、海馬神經元丢失與線粒體損傷，還通過藥理學抑制顯著挽救神經元存活，确認PANoptosis信号通路的緻病作用，機制驗證嚴謹。
5. 為代謝性認知障礙提供防治新靶點
本研究首次将飲食來源的TMAO與神經元PANoptosis直接關聯，強調通過調控腸道菌群、限制膽堿攝入或幹預TMAO生成，可能成為預防或延緩認知衰退的有效策略，具有重要的轉化醫學價值。
原文鍊接：https://doi.org/10.1038/s41538-025-00599-1