大腦疾病,包括與壓力相關(guān)的精神障礙和認(rèn)知功能障礙,患病率不斷上升,不良的飲食習(xí)慣會加速疾病的發(fā)展。飲食是調(diào)節(jié)腸道菌群組成和功能的重要因素,健康的飲食攝入會有利于情緒和認(rèn)知。近年來,腸道微生物以腸-腦軸通信作為調(diào)節(jié)大腦健康的潛在可控靶點(diǎn),受到廣泛關(guān)注。因此,作者提出通過飲食-微生物-腸-腦軸促進(jìn)健康這樣的設(shè)想。
整篇文章的結(jié)構(gòu)如下,第一部分作者闡述不同的飲食模式對腸道菌群的影響,后續(xù)包括單一成分的影響;第二部分論述飲食-微生物群-腸-腦軸和神經(jīng)精神疾病的關(guān)系;第三部分,作者說明了腸道菌群和大腦產(chǎn)生交流的幾種途徑,包括通過代謝物、免疫通路、神經(jīng)通路等,最后對于飲食-微生物群-腸-腦軸這個(gè)方向的研究方法進(jìn)行了總結(jié)。
研究結(jié)果
首先介紹一些比較有特點(diǎn)的飲食模式。地中海飲食(Mediterraneandiet,MD)是一種以蔬菜水果、魚類、五谷雜糧、豆類和橄欖油為主的飲食風(fēng)格,強(qiáng)調(diào)簡單、清淡且富含營養(yǎng),有利于健康。主要源自希臘、西班牙、法國和意大利南部等處于地中海沿岸的南歐國家。西方飲食(Westerndiet,WD)的特點(diǎn)是高飽和脂肪和精制碳水化合物的消耗,伴隨著高卡路里,高脂高糖的攝入,這種不均衡的飲食會帶來許多健康風(fēng)險(xiǎn)。
生酮飲食(ketogenic-diet,KD),通常是指碳水化合物含量非常低、蛋白質(zhì)含量適中、脂肪含量高的飲食。它模擬了人體饑餓的狀態(tài)。脂肪代謝產(chǎn)生的酮體作為另一種身體能量的供給源可以產(chǎn)生對腦部的抗驚厥作用。炎癥飲食模式,是一種利用基線炎癥飲食指數(shù)(Inflammatory diet index,IDI)和經(jīng)驗(yàn)飲食炎癥模式(Empirical dietary inflammatory pattern,EDIP)與食物進(jìn)行加權(quán)和計(jì)算而分類成的低、中、高炎癥飲食,低炎癥飲食被認(rèn)為能降低多重急慢性疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。全谷物飲食由于高膳食纖維、低脂肪、低飽和脂肪酸、低膽固醇和低熱量,具有一定的健康價(jià)值。
接下來介紹單一成分對腸道菌群的影響。碳水化合物占人類飲食中的很大一部分。碳水化合物會被酶分解為淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖等。主食碳水化合物攝入量的改變可以在短短一周內(nèi)迅速影響腸道微生物群的組成,富含葡萄糖、果糖和蔗糖的飲食與雙歧桿菌水平的大幅增加有關(guān),同時(shí)擬桿菌水平的顯著減少。實(shí)際上,許多益生元由未消化的碳水化合物組成,通過促進(jìn)益生菌的生長,對胃腸道產(chǎn)生積極的影響。
蛋白質(zhì)是一種重要的膳食成分,是氨基酸的主要來源,對神經(jīng)遞質(zhì)的合成和大腦健康至關(guān)重要。事實(shí)上,飲食中的蛋白質(zhì)是我們無法合成的必需氨基酸的唯一來源(異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸)。蛋白質(zhì)與微生物多樣性息息相關(guān),“動(dòng)物性飲食”,由肉類、雞蛋和奶酪組成,該飲食的攝入可以提高腸道菌群β-多樣性?!爸参镄燥嬍场保缓任?、豆類、水果和蔬菜,其攝入可以提高短鏈脂肪酸(Short-chainfatty acids,SCFAs)的水平。
接著,第二部分,作者介紹了飲食-微生物群-腸-腦軸和神經(jīng)精神疾病的聯(lián)系。那么,飲食和大腦健康究竟有什么關(guān)系呢?下面舉幾個(gè)例子
飲食失調(diào),其中神經(jīng)性厭食癥(AN)與腸腦軸的關(guān)系被密切研究,在AN個(gè)體中觀察到甲烷短桿菌的水平的升高,有報(bào)道稱M.smithii這是一種負(fù)責(zé)從食物中獲取能量的細(xì)菌,它產(chǎn)生的甲烷能夠有效分解攝入的食物,并將其轉(zhuǎn)化為卡路里,供身體吸收并作為能量使用。這類似于一種腸道菌群補(bǔ)償機(jī)制,在低熱量飲食攝入的情況下盡可能獲能,這說明腸道微生物群能適應(yīng)宿主的飲食習(xí)慣。
飲食失調(diào),其中神經(jīng)性厭食癥(anorexia nervosa,AN)與腸腦軸的關(guān)系被密切研究。有研究證明了對于AN患者,高熱量再喂養(yǎng)干預(yù)會增加了腸道菌的多樣性。這些數(shù)據(jù)表明,通過對于飲食失調(diào)的人群,調(diào)整其飲食習(xí)慣能夠重塑腸道微生物群,利于疾病進(jìn)展的緩解。
飲食受情緒的調(diào)控,焦慮和抑郁往往導(dǎo)致情緒化飲食,比如高糖高脂的攝入,對腸道微生物群產(chǎn)生有害影響。有研究強(qiáng)調(diào)了地中海飲食對情緒的積極影響(有利于治療抑郁),在研究結(jié)束時(shí),100%(n=36)的地中海飲食組參與者的癥狀得到改善。此外,發(fā)酵食品和益生元的組合飲食改善了健康成年人的壓力感知。
地中海飲食已被證明可以延緩阿爾茲海默癥(Alzheimer’s disease,AD)的發(fā)作。有研究顯示,不同的飲食模式會造就不同的腸道菌群分布,美國心臟協(xié)會飲食(American Heart Association Diet,AHAD)和改良地中海生酮飲食(Modified Mediterranean-ketogenic diet,MMKD)條件下的人類腸道菌群就存在著差異(圖c)。此外,堅(jiān)持MMKD改變了腸道微生物群組成,軟壁菌門、疣微菌門的增加、雙歧桿菌和毛螺菌的減少,此外,這種飲食的調(diào)整還改變了腸道菌群的多樣性(圖d)。這與AD生物標(biāo)志物如β-淀粉樣蛋白(Aβ42)和tau-p181相關(guān)。
相關(guān)新聞推薦
1、醬香型白酒堆積酒醅中分離克羅彭斯特德菌生長和揮發(fā)性化合物代謝特征(一)
2、泡菜中高效氨氮降解菌LJK8最大波長及生長曲線測定(一)
3、低溫改良?xì)庹{(diào)包裝半加工菜貯藏特性研究