徐州|不吃蔬果，真伤脑！徐州医科大团队发现，膳食纤维缺乏饮食通过改变肠道-海马轴，引起认知功能障碍丨科学大发现( 二 ) 小鼠|科学|膳食|研究|纤维|胶质

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FD 小鼠结肠黏膜厚度显著降低
16S rRNA基因测序分析结果显示 FD和对照组之间的肠道菌群β-多样性存在明显差异，表现为拟杆菌门减少，变形菌门增加。
通过线性判别分析效应大小（LEfSe），研究人员发现，拟杆菌门较低分类群细菌数量也有所减少，包括拟杆菌纲、拟杆菌目、S24-7科和普雷沃菌属，而变形菌较低分类群富集增多，包括δ-变形菌纲，脱硫弧菌目和黄单胞菌目、脱藻弧菌科、黄单胞菌科、嗜胆菌属和寡养单胞菌属。改变的拟杆菌门和变形杆菌门微生物群与小鼠物体位置、时间顺序和筑巢行为测试的认知指标显著相关。
为了研究FD诱导的肠道改变与认知改变的因果关系，研究人员分析了短期（7天）FD小鼠的肠道微生物、结肠参数以及认知行为的变化，发现短期的FD已经能降低小鼠结肠拟杆菌门水平，升高变形菌门水平，并破坏肠粘膜，但没有改变小鼠的认知功能，表明 FD诱导的肠道改变先于认知改变。
SCFAs是肠道菌群在膳食纤维发酵过程中产生的重要代谢产物[6] ，研究人员发现FD小鼠乙酸、丙酸和丁酸的浓度明显降低。通过使用 SCFA受体敲除GPR41?/?和 GPR43?/?小鼠，他们发现该小鼠肠道黏膜的连接蛋白水平均降低，并出现认知功能受损、突触相关蛋白水平降低，证实缺失膳食纤维诱导的SCFAs减少和SCFA受体失活，可能是肠功能障碍和认知功能障碍之间的重要环节。

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SCFA受体敲除小鼠GPR41?/?和 GPR43?/?小鼠出现认知功能障碍
为了确定SCFAs水平的降低是否与纤维缺乏后肠-脑轴的改变有关，研究人员对 FD小鼠额外补充15周SCFAs (FDS) ，发现补充SCFAs可改善FD小鼠的认知功能，减少突触蛋白丢失，抑制小胶质细胞激活及吞噬突触，并可部分恢复FD小鼠肠道内稳态，防止膳食纤维缺乏饮食引起的肠-脑轴功能障碍。
总的来说，这项研究在慢性缺乏膳食纤维的小鼠模型中发现了显著认知能力下降，其关键机制在于肠道-海马轴改变。
这提醒我们在以后的日常生活中，可增加日常膳食纤维摄入量，或许在一定程度上减少认知能力下降和神经退行性病变的发生风险。

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参考文献：
2. Livingston G, Huntley J, Sommerlad A, et al. Dementia prevention, intervention, and care: 2020 report of the Lancet Commission. Lancet. 2020;396(10248):413-446. doi:10.1016/S0140-6736(20)30367-6.
3. Wang HJ, Wang ZH, Zhang JG, et al. Trends in dietary fiber intake in Chinese aged 45 years and above, 1991-2011. Eur J Clin Nutr. 2014;68(5):619-622. doi:10.1038/ejcn.2014.24.
【徐州|不吃蔬果，真伤脑！徐州医科大团队发现，膳食纤维缺乏饮食通过改变肠道-海马轴，引起认知功能障碍丨科学大发现】5. Price KA, Varghese M, Sowa A, et al. Altered synaptic structure in the hippocampus in a mouse model of Alzheimer's disease with soluble amyloid-β oligomers and no plaque pathology. Mol Neurodegener. 2014;9:41. Published 2014 Oct 13. doi:10.1186/1750-1326-9-41.