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种子富集蔬菜健康饮食对围绝经期女性肠道菌群及脑功能的影响:一项认知改善的探索性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月21日 来源:Scientific Reports 3.8
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针对围绝经期综合征(PMS)伴随的认知功能下降和肠道菌群紊乱问题,中国农业大学与贵州省人民医院团队开展了一项单臂纵向研究,探讨富含萝卜籽(RSL)的植物性饮食干预对肠道菌群、静息态脑功能(ALFF)及认知功能的影响。结果显示,12周干预后受试者左侧枕中回、楔前叶等脑区自发活动增强,且特定菌门(如Synergistetes)与脑功能改善显著相关,为通过膳食调控"肠-脑轴"提供了新证据。
围绝经期是女性从生殖年龄过渡到绝经的特殊阶段,伴随着卵巢功能衰退和激素水平波动,约80%女性会出现围绝经期综合征(Perimenopausal syndrome, PMS),表现为潮热、情绪障碍及认知功能下降。更值得关注的是,这一时期女性患阿尔茨海默病(AD)的风险显著增加,被称为"神经过渡期"。传统研究多聚焦于激素替代疗法,但其潜在副作用限制了临床应用。近年研究发现,肠道菌群通过"肠-脑轴"(Microbiota-Gut-Brain Axis)与中枢神经系统双向交流,而围绝经期女性普遍存在肠道菌群失调(dysbiosis)。那么,能否通过膳食干预调节肠道菌群,进而改善脑功能?这个科学问题具有重要的临床价值和社会意义。
中国农业大学食品科学与营养工程学院联合贵州省人民医院放射科团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。研究人员设计了一项为期12周的单臂纵向试验,招募24名围绝经期女性(最终10人完成),采用富含萝卜籽(Raphanus sativus L., RSL)的植物性饮食(每日摄入5g RSL),通过16S rRNA测序分析肠道菌群,结合静息态功能磁共振成像(resting-state fMRI)的低频波动振幅(Amplitude of Low-Frequency Fluctuation, ALFF)技术评估脑功能变化,并采用蒙特利尔认知评估(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)量表检测认知功能。
关键技术方法包括:1)采用单臂纵向设计,对10名围绝经期女性进行12周RSL饮食干预(5g/天);2)通过16S rRNA测序分析粪便菌群组成;3)使用3.0T磁共振采集静息态fMRI数据,采用DPARSF软件计算ALFF值;4)MoCA量表评估7个认知域;5)统计学分析采用配对t检验、Friedman检验及Pearson相关性分析。
【神经心理学评估】
MoCA测试显示,干预后视觉空间/执行功能子项得分呈现改善趋势(P=0.051),总分从25.4±1.78升至26.6±1.96(P=0.089)。虽然未达统计学显著性,但提示RSL饮食可能对特定认知域有积极影响。
【胃肠道症状】
干预显著增加打嗝频率(P<0.05)和排便次数(P<0.05),但未引起其他消化道不适。Bristol大便量表显示肠道功能改善,印证了RSL传统医学中"消食除胀"的功效。
【肠道菌群变化】
α多样性分析显示Good's coverage指数显著提高(P<0.05)。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度下降,而变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)减少。LEfSe分析发现假单胞菌属(Pseudomonas)和草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)富集,而气单胞菌属(Aeromonas)和志贺氏菌属(Shigella)等致病菌减少。KEGG预测显示溶酶体、细胞色素P450代谢等通路被激活。
【脑功能改变】
ALFF分析揭示干预后三个关键脑区活动增强:左侧枕中回(Occipital_Mid_L,P<0.001)、左侧楔前叶(Precuneus_L,P=0.005)和左侧扣带回中部(Cingulum_Mid_L,P=0.046)。这些区域分别参与视觉信息处理、情景记忆整合和情绪调节,其功能增强与MoCA执行功能改善相呼应。
【菌群-脑-认知关联】
干预后,协同菌门(Synergistetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)丰度与上述三个脑区的ALFF值呈正相关(r>0.6,P<0.05)。基线时,协同菌门丰度与视觉空间/执行功能正相关,而普雷沃菌属(Prevotella)与命名功能负相关,提示特定菌群可能通过肠-脑轴调控认知功能。
这项研究首次证实:富含RSL的植物性饮食可通过调节围绝经期女性肠道菌群组成(如增加Synergistetes和Verrucomicrobia),增强与认知相关的脑区自发神经活动(ALFF),进而改善执行功能。其机制可能涉及:1)RSL主要活性成分萝卜硫素(sulforaphene, SFE)激活Nrf2抗氧化通路;2)菌群代谢产生的短链脂肪酸(SCFAs)抑制神经炎症;3)下调促炎菌群(如Aeromonas)减轻肠屏障损伤。
研究的创新点在于首次将饮食干预、肠道菌群和静息态脑功能三者结合,为围绝经期认知障碍的非药物干预提供了新思路。局限性包括样本量小(n=10)、缺乏对照组,未来需要更大规模的随机对照试验验证。这项成果为开发基于"食药同源"的围绝经期健康管理策略奠定了科学基础,也为理解肠-脑轴在神经退行性疾病中的作用提供了新视角。
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