真的假的?长期低纤维饮食竟然会让人变笨甚至变傻!( 三 )


该研究发现:
1.膳食纤维缺乏引起认知障碍和突触超微结构改变
与坚持15周高纤维饮食小鼠相比 , 15周低纤维饮食小鼠表现出明显的认知缺陷 , 比如物体识别记忆能力降低、时序记忆能力减退 , 日常生活活动能力受损 。
为什么小鼠会出现认知损伤呢?研究者检测了小鼠大脑的海马区 。
与高纤维饮食相比 , 低纤维饮食小鼠海马CA1区的超微结构发生明显改变 , 比如突触间隙增大 , 突触后膜变薄 , 突触前和突触后标记物、以及突触素和突触后密度蛋白显著减少 。
2.认知障碍和突触异常可能由CaMKIId失调及其相关突触蛋白异常造成
是什么诱发了突触异常呢?蛋白质组学分析显示:
与高纤维饮食小鼠相比 , 低纤维饮食小鼠海马68种蛋白表达下调 , 92种蛋白表达上调 。
其中突触发生相关的32中蛋白发生了显著改变 , 其中钙/钙调素依赖性蛋白激酶IIdelta(CaMKIId)是胆碱能突触和多巴胺能突触通路间的核心节点 。
CaMKIId还与一些参与突触可塑性和认知功能的蛋白间接相互作用 , 如生长相关蛋白/GAP43(轴突和突触前膜的重要组成部分)和突触囊泡糖蛋白2V/SV2C(一种定位于突触囊泡的膜糖蛋白) , 这两种蛋白在痴呆患者脑中显著减少 。
免疫印迹实验显示 , 与与高纤维饮食小鼠相比 , 低纤维饮食小鼠海马CaMKIId、GAP43和SV2C含量均显著降低 。

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3.突触减少是由于小胶质细胞的吞噬
为什么纤维缺乏小鼠的海马突触会缺失呢?
与高纤维饮食小鼠相比 , 低纤维饮食小鼠海马小胶质细胞数量增加 , 体积增大而分支减少 , 与此相应的是海马各种促炎症细胞因子如TNF-α、IL-6和IL-1β的显著增加 。 这些发现提示海马小胶质细胞处于促炎症激活状态 。
海马小胶质细胞中吞噬标志物表达上调 , 提示小胶质细胞吞噬作用增加 。 小胶质细胞中突触素阳性位点增加 , 提示小胶质细胞在吞噬突触 。
同时 , 低纤维饮食小鼠海马关联炎症和突触改变的关键介质PTP1B显著增加 , 提示海马突触的改变与小胶质细胞的直接关联 。
此外 , 与突触生成相关的蛋白质(如CaMKIId和GSK3β)显著减少 , 而与神经退化的标志物Tau蛋白含量显著增加 。
简单来说 , 纤维缺乏饮食可诱发小胶质细胞活化并吞噬突触 , 改变突触相关信号分子 , 导致突触减损 。

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4.大脑炎症状态可由菌群异常和肠漏引起
与高纤维饮食小鼠相比 , 低纤维饮食小鼠的肠道菌群发生了明显改变 。 拟杆菌门细菌显著减少 , 而厚壁菌门细菌显著增加 , 而这些改变的微生物与小鼠的各项认知表现(如物体识别记忆、时序记忆、日常生活活动能力)显著相关 。
真的假的?长期低纤维饮食竟然会让人变笨甚至变傻!】这可能与低纤维饮食引起的微生物代谢改变有关 , 比如与神经系统功能密切相关的叶酸合成、叶酸碳库、糖鞘脂生物合成和过氧化物酶体等 。
与高纤维饮食小鼠相比 , 低纤维饮食小鼠的肠道屏障功能显著降低 。 由外而内主要表现在:
菌群异常 , 提示生物屏障受损;
结肠黏液层明显变薄 , 肠腔微生物与上皮细胞间距离缩短 , 黏蛋白和抗菌肽显著减少 , 提示化学屏障受损;
肠上皮渗透性增加 , 上皮紧密结合蛋白表达减少 , 粪便中白蛋白增加而血液中细菌内毒素增加 , 提示物理屏障受损;