你肠道中的特定细菌可能与强迫性饮食和肥胖有关

【字体: 时间:2024年06月28日 来源:Gut

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  一个国际研究小组已经确定了肠道中的特定细菌,这些细菌与小鼠和人类产生食物成瘾有关,从而导致肥胖。他们还发现了在防止食物成瘾方面发挥有益作用的细菌。这项研究在2024年欧洲神经科学学会联合会(FENS)论坛上发表,并同时发表在《Gut》杂志上。

  

奥地利维也纳:一个国际研究小组已经在肠道中发现了一种特定的细菌,这种细菌与老鼠和人类对食物上瘾有关,从而导致肥胖。他们还发现了在防止食物成瘾方面发挥有益作用的细菌。

这项研究今天(星期四)在2024年欧洲神经科学学会联合会(FENS)论坛上发表,同时发表在Gut杂志上。

来自西班牙巴塞罗那庞培法布拉大学医学和生命科学系神经药理学-神经药物实验室的Elena Martín-García教授告诉FENS论坛:“许多因素导致食物成瘾,其特征是失去对食物摄入的控制,与肥胖、其他饮食失调和肠道细菌组成的改变有关-肠道微生物群。到目前为止,这种行为障碍的机制在很大程度上是未知的。”

在FENS论坛之前,该实验室的负责人Rafael Maldonado教授说:“我们的研究结果可能使我们能够识别出食物成瘾的新生物标志物,最重要的是,评估有益细菌是否可以作为治疗肥胖相关行为的潜在新方法,目前尚无有效的治疗方法。”潜在的新疗法可能包括使用有益细菌和膳食补充剂。”

Martín-García教授使用耶鲁食物成瘾量表(YFAS 2.0)来诊断小鼠和人类的食物成瘾。它包含35个问题供人类回答,这些问题也可以分为三个标准,用于小鼠:持续寻找食物,获得食物的高动机和强迫行为。

她和她的同事们研究了对食物上瘾和不上瘾的老鼠的肠道细菌,发现在食物上瘾的鼠中,变形杆菌门的细菌增加了,放线菌门的细菌减少了。这些小鼠体内另一种细菌的数量也有所减少,这种细菌被称为芽孢杆菌门的蓝杆菌。

研究人员使用YFAS将88名患者分为对食物上瘾和不上瘾两组。与在老鼠身上的发现相似,在那些食物成瘾的人身上,放线菌门和蓝杆菌门的数量减少,而变形菌门的数量增加。进一步的分析表明,人类的发现与小鼠的发现是如何相关的。

Martín-García教授说:“在小鼠和人类身上的发现表明,特定的微生物群可能在预防食物成瘾方面具有保护作用。特别是,Blautia数量的强烈相似性强调了这种特殊肠道细菌的潜在有益作用。因此,我们研究了口服乳果糖和鼠李糖的保护作用,这是一种不可消化的碳水化合物,被称为益生元,可以增加肠道中Blautia的数量。我们在鼠身上做了这个实验,发现它导致了鼠粪便中Blautia丰度的增加,同时显著改善了食物成瘾。当我们给老鼠口服一种叫做Blautia weexlerae的Blautia作为益生菌时,我们看到了类似的改善。

“小鼠和人类的肠道微生物群特征表明,属于变形杆菌门的细菌可能具有非有益作用,而增加放线菌和芽孢杆菌的丰度可能具有保护作用,可以防止食物成瘾的发展。”

Martín-García教授表示,这些发现表明肠道中的细菌如何影响大脑功能,反之亦然。“我们首次证明了肠道成分和大脑基因表达之间的直接相互作用,揭示了这种与肥胖相关的重要行为障碍的复杂和多因素起源。了解行为改变和肠道细菌之间的相互作用,是未来治疗食物成瘾和相关饮食失调的一步。”

她还描述了研究microRNAs (miRNAs)——调节基因表达并参与几乎所有细胞过程的小单链分子——如何参与食物成瘾的工作。miRNA表达的变化可能参与了这种疾病的机制。

研究人员使用了一种名为Tough Decoy (TuD)的技术来抑制小鼠大脑内侧前额叶皮层(mPFC)中的特定miRNA,从而使小鼠容易产生食物成瘾。mPFC是大脑中参与自我控制和决策的部分。正是这些老鼠也被用于上述的研究——食物上瘾的鼠。

他们发现,抑制miRNA-29c-3p促进了反应的持久性,并增加了小鼠产生食物成瘾的脆弱性。抑制另一种名为miRNA-665-3p的miRNA会促进强迫行为和对食物成瘾的脆弱性。

Martín-García教授说:“这两种miRNA可以作为防止食物成瘾的保护因素。这有助于我们理解失去饮食控制的神经生物学,这在肥胖和相关疾病中起着至关重要的作用。为了进一步了解这些机制,我们现在正在探索小鼠肠道微生物群和大脑中miRNA表达如何相互作用。”

爱尔兰基尔代尔郡梅努斯梅努斯大学心理学系副主任理查德·罗奇教授是FENS交流委员会主席,他没有参与这项研究。

他说:“强迫进食和食物成瘾是一个日益严重的世界性问题。造成这一现象的因素有很多,尤其是人们生活的环境和某些食物的可得性。然而,一段时间以来,我们已经知道可能有导致饮食失调的因素,Martín-García教授及其同事的研究表明,肠道中不同类型的细菌如何影响大脑功能,反之亦然。这一认识为开发治疗饮食失调的潜在新疗法开辟了道路,我们期待在这一领域看到更多的研究。”

Gut microbiota signatures of vulnerability to food addiction in mice and humans


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