2025年11月，由我院朱博冉老师与王明强教授（共同通讯）领衔并联合中医学院沈双老师、孙焱老师（共同一作）组成校多学科交叉团队在Nature旗下NPJ系列子刊NPJ Science of Food（中科院1区，IF=7.8）发表题为“Dietary choline-derived Trimethylamine N-oxide impairs hippocampal neuronal function via PANoptosis activation”的研究论文。
该研究首次揭示了膳食胆碱来源的TMAO通过激活ZBP1介导的PANoptosis（泛凋亡），诱发海马神经元死亡、损伤线粒体功能、最终导致认知障碍的完整机制，为从肠道菌群代谢产物角度防治与代谢相关的认知衰退提供了全新的科学依据。
文章亮点如下：
1. 机制创新：揭示“TMAO-PANoptosis-神经元损伤”新通路
本研究首次阐明肠道菌群代谢物氧化三甲胺（TMAO）通过激活PANoptosis，一种整合了细胞焦亡、凋亡和坏死性凋亡的炎症性程序性死亡通路，直接导致海马神经元损伤与认知功能下降，为理解饮食-肠道-脑轴在神经退行性疾病中的作用提供了全新视角。
2. 多学科交叉的研究策略
研究综合运用行为学测试、免疫荧光、透射电镜、蛋白质印迹、流式细胞术、免疫共沉淀及活细胞成像等多种技术，构建了从“行为表型”到“细胞死亡机制”再到“分子复合物组装”的完整证据链，系统揭示了TMAO的神经毒性机制。
3. 明确PANoptosis的核心分子事件
研究发现TMAO可显著上调ZBP1表达，并促进ASC、RIPK3与Caspase-8等关键蛋白共定位，形成PANoptosome复合物，进一步激活Caspase-1/-3/-8、磷酸化MLKL及GSDMD等执行蛋白，明确了PANoptosis在TMAO诱导的神经元死亡中的核心地位。
4. 体内外模型结合，功能验证充分
不仅在小鼠模型中证实TMAO引起认知障碍、海马神经元丢失与线粒体损伤，还通过药理学抑制显著挽救神经元存活，确认PANoptosis信号通路的致病作用，机制验证严谨。
5. 为代谢性认知障碍提供防治新靶点
本研究首次将饮食来源的TMAO与神经元PANoptosis直接关联，强调通过调控肠道菌群、限制胆碱摄入或干预TMAO生成，可能成为预防或延缓认知衰退的有效策略，具有重要的转化医学价值。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41538-025-00599-1