一胖毁所有?研究发现肥胖个体中肠道菌群会影响记忆功能

时间:2020-10-20 相关资料下载



根据研究发现,肥胖是多种疾病发展的开端,随着世界范围内肥胖症和相关代谢紊乱患病比例的增加,认知功能下降这一问题也变得严重起来。


肥胖已被确认为认知障碍的可变风险因素,但反过来,认知功能障碍是暴饮暴食和肥胖的诱发因素,首先受损的核心认知领域之一是学习和记忆。

有研究发现,肥胖受试者会出现记忆力减退,体重指数(BMI)与成人的记忆力特征呈负相关性。

近日,来自西班牙赫罗纳大学和庞培法布拉大学等处的研究人员共同在《Cell Metabolism》上发表了题为《Obesity Impairs Short-Term and Working Memorythrough Gut Microbial Metabolism of Aromatic Amino Acids》的研究成果。



在这项研究中,研究人员通过评估肥胖和非肥胖受试者的大脑结构(MRI)和功能(神经心理学测试),确认其与肠道菌群及血液和粪便中代谢组的联系。

通过将人类粪便菌群移植(FMT)到小鼠中,证实来自肥胖受试者的菌群会导致受体小鼠的短期记忆评分降低,芳香族氨基酸(AAA)通路以及前额叶皮层(PFC)中与菌种簇相关的炎性基因发生改变。


研究人员对116名中年受试者(65名肥胖被试和51名非肥胖被试)进行记忆检测和肠道元基因组分析,观察到肥胖受试者的学习、即刻回忆、短暂延迟回忆和工作记忆功能受损,并鉴定出厚壁菌门的几类菌种(梭菌属,瘤胃球菌属,优杆菌属)与记忆力得分呈正相关,而拟杆菌属和变形杆菌属主要与记忆评分呈负相关。鼠李糖乳杆菌与helveticus联合给药可导致小鼠非空间记忆增加,改善海马区c-Fos表达。

△ 微生物分类和功能概况与记忆分数相关

研究人员用MRI评估了143名受试者的语言记忆和工作记忆不同脑区的容量。在调整年龄、BMI、性别、总颅内容积TIV和PHQ-9后,所有研究对象的语言记忆和学习记忆与左右海马体积相关,工作记忆与右额下眶体积相关。

在非肥胖受试者中,虽然在额叶区域没有发现显著的关联,但海马的关联也显著且呈阳性。相反,工作记忆TDS与所有受试者的左侧FIO体积以及非肥胖受试者的其他额叶区域呈正相关。值得注意的是,这些记忆区域和脑容量在肥胖个体中没有观察到显著的联系。

△ 肠道菌群与大脑结构相关

之后,研究人员基于代谢组对血浆和粪便代谢物与记忆功能间是否存在相关性进行研究,发现血浆和粪便中的AAA(色氨酸,酪氨酸和苯丙氨酸)及其分解代谢物以及甜菜碱水平,与记忆能力存在关联。而肥胖会通过影响肠道微生物对AAA等的代谢进而影响它们之间的相关性,导致记忆功能受到损伤。

△ 与记忆相关的血浆和粪便代谢组分析

这项研究鉴定出一个与言语记忆和工作记忆,大脑相关区域体积,血浆和粪便色氨酸代谢,前额叶皮层中5羟色胺受体表达等同时相关的一组肠道微生物生态系统,为鲜有研究的人类肠道菌群与记忆功能的相关性提供证据。

但这一结论仅基于横断面研究和一年纵向研究的结果,需要进行长期随访以夯实结论。





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