《Nature Metabolism》饮食塑造肠道微生物群，并影响大脑功能

研究人员讨论了饮食-微生物-肠道-大脑轴，它描述了饮食和肠道微生物群组成对认知和情绪健康的作用。

　　

大脑疾病的增加与不良饮食有关，而健康的饮食有助于大脑健康。这篇综述强调了肠-脑轴，其中饮食通过肠道微生物群影响大脑功能，并讨论了其治疗神经精神疾病的潜力。

最近的一项Nature Metabolism研究讨论了饮食-微生物-肠道-脑轴，它描述了饮食和肠道微生物群组成对认知和情绪健康的作用。

饮食和肠道菌群

富含碳水化合物的饮食显著增加肠道微生物群中的双歧杆菌水平，同时导致拟杆菌水平降低。益生元中未消化的碳水化合物促进健康肠道微生物群的生长，从而有益于胃肠道。

蛋白质是氨基酸的主要来源，而氨基酸对大脑健康至关重要。食用植物性蛋白质会增加短链脂肪酸(SCFA)和支链氨基酸(BCAA)水平，这两者都能促进整体健康。相比之下，长期食用动物性蛋白质可能会对肠道微生物群产生不利影响。

饱和脂肪的摄入增加与认知障碍有关，而不饱和脂肪酸的摄入则相反。脂肪的数量和饱和度决定了对肠道微生物群的确切影响。矿物质、维生素和微量元素是几种肠道细菌生存和生长所必需的。因此，微量营养素缺乏可能导致认知能力低下和情绪障碍。之前的研究也证明了情绪障碍与食用超加工食品(UPF)之间的联系，而肠道微生物群在这一关系中起着关键作用。

肠脑轴和神经精神疾病

肠道微生物群调节神经性厌食症(AN)，通过代偿行为和/或慢性食物限制导致体重过轻。精神分裂症的风险也可能部分由肠道微生物群介导，这些肠道微生物群是由母亲或产后饮食营养不良引起的炎症引起的，这些炎症是由喂养过量或不足引起的。

生酮饮食增加了某些属的丰度，如双歧杆菌和阿克曼氏菌。通过这种饮食方法增加酮的产生可以抑制细胞凋亡并减少氧化应激，这在治疗某些形式的癫痫方面是有效的。

饮食模式，特别是那些涉及高脂肪乳制品、肉类、黄油、鸡蛋和精制糖消费增加的饮食模式，与痴呆症或阿尔茨海默病(AD)的风险增加有关。

患有注意缺陷多动障碍(ADHD)的儿童表现出较低的血清铬、镁和锌浓度。ADHD也与蛋菌（Eggerthella）和粪杆菌（Faecalibacterium）的丰度增加有关。

肠道代谢物及其治疗潜力

饮食-微生物-肠道-脑轴的双向沟通涉及几个分子途径，该轴协调健康和疾病状态下的认知和情感。参与消化的细菌代谢物同样影响肠道微生物群和大脑之间的交流。

SCFA，如丙酸、醋酸酯和丁酸酯，由宿主不消化的膳食纤维或微生物蛋白分解的微生物发酵产生，与血压调节、胃肠道功能、神经免疫功能和昼夜节律调节有关。一些研究表明，粪便SCFA水平的变化与肥胖、帕金森病(PD)、ASD和慢性社会心理压力有关，从而证明了SCFA在微生物-肠-脑轴相关疾病中的强大作用。

肠道中产生SCFA的细菌减少会增加PD的风险。这使得研究人员对丙酸治疗的有效性进行了研究，丙酸治疗已被证明可以增加PD小鼠模型中多巴胺能细胞的存活率。

牛磺酸是另一种参与宿主消化的微生物代谢物。除了在消化过程中的作用外，牛磺酸还通过其作为甘氨酸、γ -氨基丁酸A型(GABAA)和γ -氨基丁酸B型(GABAB)受体的激动剂的活性，具有抗惊厥、神经保护和增强认知的特性。补充牛磺酸对癫痫、AD、PD、焦虑和抑郁具有潜在的治疗价值。

主要的肠道相关微生物类群，如双歧杆菌、乳酸杆菌和拟杆菌门，表达胆盐水解酶，将胆汁酸从牛磺酸和甘氨酸中分离出来。不平衡饮食导致的肠道菌群组成的改变可能会引起神经炎症，并由于TGR5信号的受损和胆汁酸合成的改变而降低突触的可塑性。

共生细菌代谢物如胆碱、细菌素、神经调节剂、胆汁酸和SCFA作为信号分子，可以调节微生物与宿主的相互作用。这些代谢物影响神经信号并与大脑沟通。

未来的前景

需要进一步的研究来评估慢性食物摄入如何影响微生物-肠-脑轴。纵向和多模式研究设计可用于了解饮食-微生物-肠道-脑轴在神经精神疾病发病机制和/或症状严重程度中的作用。此外，可以进行随机对照试验，以确定饮食引起的肠道微生物群改变是否会影响临床人群。