Nature子刊综述：饮食、肠道微生物与大脑健康的关系
Nature子刊综述：饮食、肠道微生物与大脑健康的关系
人类大脑健康是一个连续体，一端是最佳功能，另一端是神经认知和情感功能障碍的神经精神障碍，中间则是不断变化的过渡状态。这个范围表明，为了在健康或过渡阶段制定干预措施以延迟或防止进展为临床症状，有必要增加对非临床和临床样本中大脑功能的了解，最终目标是扭转所观察到的神经精神障碍患病率上升的趋势。已确定的导致这一趋势的一个因素是不良饮食习惯。
近日，爱尔兰科克大学研究人员在Nature子刊《Nature Metabolism》上发表了题为“Feeding gut microbes to nourish the brain: unravelling the diet–microbiota– gut–brain axis”的综述文章。
人类大脑健康是一个连续体，一端是最佳功能，另一端是神经认知和情感功能障碍的神经精神障碍，中间则是不断变化的过渡状态。这个范围表明，为了在健康或过渡阶段制定干预措施以延迟或防止进展为临床症状，有必要增加对非临床和临床样本中大脑功能的了解，最终目标是扭转所观察到的神经精神障碍患病率上升的趋势。已确定的导致这一趋势的一个因素是不良饮食习惯。事实上，健康的饮食摄入与改善情绪和认知表现有关，营养精神病学的概念已经进入主流。
近年来，肠道微生物群 —存在于胃肠道中的大量微生物，包括细菌、病毒、真菌、原生动物和古细菌 —已成为心理健康领域一个令人兴奋且快速发展的研究领域。沿着肠脑轴，肠道微生物群与大脑之间的双向交流代表了一个有前景的改善大脑健康的治疗靶点。尽管肠道微生物会因若干遗传、健康和环境因素而发生改变，但宿主的饮食是调节肠道微生物组成和功能的最有力且最易实现的手段之一。
微生物在宿主胃肠道的定植始于出生，并受到多种因素的影响，其中很重要的一个因素就是喂养方式。母乳喂养的婴儿比配方奶喂养的婴儿拥有更多的有益双歧杆菌，这种优势在婴儿期得以保持。在儿童时期，最佳的饮食方式结合环境影响，在这些基础上进一步发展，以维持健康的肠道微生物直至成年。不良饮食习惯(例如含糖饮料、甜食和方便食品)与双歧杆菌、普雷沃氏菌、布劳特氏菌和罗氏菌的相对丰度下降有关。在青春期，小鼠摄入更多的高脂肪、高糖、超加工食品会降低物种丰富度，物种丰富度是肠道微生物的一个指标，在许多疾病状态下，物种丰富度也经常减少。尽管成年期肠道微生物组成相对稳定，但急性和慢性饮食调节确实会改变个体肠道微生物的组成和功能。最后，营养不良和吸收不良与肠道微生物多样性的丧失和认知功能的下降同时发生在老年人身上。
在整个生命周期中，肠道微生物组成与宿主营养之间的协方差，以及饮食快速改变肠道微生物证实饮食、肠道微生物群以及向大脑的相关信号传导之间的深刻关系。鉴于这种关系，现在有必要将微生物群 - 肠道 - 大脑轴扩展到包括饮食。
在这篇叙述性综述中，我们通过描述各种饮食因素对肠道微生物的影响，为饮食-微生物-肠-脑轴提供支持。我们进一步描述了饮食和肠道微生物群对人类以及人类数据稀少的转化模型中的情绪和认知的影响。探讨了饮食-微生物-肠-脑轴的可能作用机制途径。为了推进未来对饮食-微生物-肠-脑轴的研究，我们强调了这一框架提供的潜在机会，重点关注建立证据基础、确定机制和确定因果关系的方法。
现在已经确定，肠道微生物群沿着微生物群 - 肠道 - 大脑轴与大脑进行交流，以影响宿主的情绪和认知。我们现在可以把饮食作为这个轴的一个关键调节因素，因为几乎所有摄入的食物都会在一定程度上被肠道微生物代谢。饮食与肠道微生物组成和功能之间的这种进化和相关关系可能部分解释饮食对大脑功能的有益和有害影响。饮食、肠道微生物和大脑健康之间的复杂三角关系进一步表明，饮食-微生物-肠-脑轴可用于支持健康个体的认知和心理健康，并预防和管理精神障碍个体的损伤。
Table 1 | Key definitions and preclinical methodologies in studying the microbiota–gut–brain axis
Table 2 | Summary of interventional studies investigating the effect of whole diet approaches on microbiota and behavioural or cognitive outcomes in humans
Table 3 | Dietary approaches affecting gut microbiome and behavioural or cognitive outcomes in rodents
原文链接
https://doi.org/10.1038/s42255-024-01108-6
本文原文来自公众号"食品放大镜 "，经授权转载。