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GUT:MRI揭示微生物、肠道和大脑之间的潜在机制,有助于预防和治疗肥胖

发布:2023-10-11    浏览:14 次

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益生元用于促进有益细菌在肠道中的定植。这些难以消化的膳食纤维存在于植物源性食物中,如洋葱、韭菜、小麦、香蕉。它们通过促进有益肠道细菌的生长和活性来支持肠道健康。那么,植物来源的营养素会改变肠道细菌以影响大脑功能吗?研究人员现在正在研究某些益生元是否也可以通过改善肠道微生物组和大脑之间的交流来影响大脑功能。


2023年9月12日,德国马克斯-普朗克研究所Evelyn Medawar博士及其研究团队在GUT(IF=24.5)上发表了题为“Prebiotic diet changes neural correlates of food decision-making in overweight adults: a randomised controlled within-subject cross-over trial”的文章,该研究表明:膳食纤维可以对肠道细菌的组成和大脑中的奖励信号以及相关的食物决策产生影响。食用高剂量膳食益生元会导致与奖励相关的大脑激活减少,以响应高热量食物刺激,即肠道健康和大脑功能之间存在潜在联系。



被试范围为超重的年轻人和中年人,他们遵循杂食性西方饮食。59名志愿者每天食用30克菊粉(一种来自菊苣根的益生元),持续14天。

实验设计

功能性MRI成像期间,向参与者展示了食物的图片,并询问他们希望吃多少所描绘的饭菜。在MRI实验之后,给予他们最高评分的菜肴,并要求被试食用以上菜肴。

综合试验报告标准(CONSORT)流程图

超重成人在决策过程中对食物和艺术刺激的行为(A、B)和神经反应(C、D)


四个时间点重复MRI检查,分别为益生元给药之前、益生元给药之后,以及安慰剂阶段之前和安慰剂阶段之后,安慰剂成分为具有相同能量密度但没有益生元的制剂。


益生元干预对食品决策的影响

当参与者评估高热量食物时,在他们食用益生元纤维后,与奖励相关的大脑区域的激活相对较少,并伴随着肠道细菌组成的变化。


与安慰剂(浅蓝色)相比,益生元(红色)后继发饮食行为相关结果的变化


肠道细菌的下一代测序以及对潜在代谢途径的综合分析表明,功能性微生物的变化可能是大脑对高热量食物线索反应改变的基础。参与者的空腹血液样本接受了胃肠道激素、葡萄糖、脂质和炎症标志物的分析。

两周益生元干预后微生物群相关变化(探索性分析)


预测功能变化及其与益生元后微生物群属变化和奖励相关的大脑激活的相关性干预(探索性分析)

目前还需要进一步的研究来调查改变微生物组的治疗方法是否可以为预防和治疗肥胖的侵入性较小的方法开辟新的途径更好地了解微生物、肠道和大脑之间的潜在机制可能有助于制定新的策略,帮助高危人群养成更健康的饮食习惯。

目前正在进行一项后续研究,检查长期高剂量益生元给药超过六个月对超重和肥胖患者的饮食行为、大脑功能和体重的影响。

参考文献

Evelyn Medawar et al, Prebiotic diet changes neural correlates of food decision-making in overweight adults: a randomised controlled within-subject cross-over trial, Gut (2023). DOI: 10.1136/gutjnl-2023-330365


资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2023-10-plant-derived-nutrients-affect-gut-brain.html


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编译:薛晓萌

校审:展琳琳


全文完

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