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神奇的肠-脑轴!肠道菌群代谢物短链脂肪酸:神经系统疾病背后的关键因子

发布时间:2024-12-10   浏览:82次

(本文来源于肠道菌群与生命科学,原创晨风晨曦)

随着科技进步,医学研究不断深入,我们知道,肠道除了消化食物,还有个很牛的名字--人体的“第二大脑”。在这个“第二大脑”里有一种奇妙的物质--短链脂肪酸,它跟神经系统关系密切。下面我们一起去探索一下这个肠道里的“脑黄金”,看看它到底是怎么影响神经系统的吧。

 

神奇的“肠-脑轴”

 

人体内存在着一种被科学家们称作“肠-脑轴”的奇妙机制,通俗来说,肠-脑轴指的是肠道与大脑间的信息传递渠道。借助这一渠道,肠道能够向大脑传递信号,进而作用于我们的情绪、认知及行为;与此同时大脑也可反向调控肠道的机能。这种双向互动的过程,对于我们的身心健康意义重大。

 

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有研究指出,肠道菌群在肠-脑轴中扮演着关键角色。这些微生物不但有助于我们分解食物,还能生成某些代谢产物,比如短链脂肪酸,进而左右大脑机能。那么,短链脂肪酸到底是什么呢?

 

短链脂肪酸概述

 

短链脂肪酸是肠道微生物通过发酵膳食纤维等物质而生成的有机酸,对人体至关重要,能调节肠道酸碱平衡,供应能量,并保护肠黏膜,同时有助于脂质新陈代谢的调控。

 

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乙酸、丙酸和丁酸是常见的三种短链脂肪酸,短链脂肪酸在肠道内数量庞大,可穿透肠道黏膜这一屏障进入血液循环,进而到达大脑。

 

可别小看这些短链脂肪酸,它们在大脑中的作用可不容小觑。一方面它们可以穿过血脑屏障,直接作用于大脑细胞;另一方面,它们还能通过调节免疫系统和神经递质,间接影响大脑的功能。

 

短链脂肪酸与神经系统疾病的“不解之缘”

 

这几年越来越多的研究表明,短链脂肪酸与多种神经系统疾病密切相关,下面我们就来谈谈它们之间的“不解之缘”。

 

1、阿尔茨海默病(AD)

阿尔茨海默病是一种多发于老年群体的疾病,俗称为老年痴呆症,其主要临床症状表现为记忆力衰退及认知功能障碍等。有研究指出,短链脂肪酸对于阿尔茨海默病病的防范与医治起到了关键作用。

 

例如,丁酸梭菌能够借助调控丁酸盐以及肠道菌群这一途径,明显降低淀粉样前体蛋白和β-淀粉样蛋白的沉淀,由此改进认知功能障碍的状况;乙酸盐和乳酸也被发现能够增加神经元活动标志物c-Fos的表达,改善AD症状。


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2、帕金森病(PD)

帕金森氏症是一种神经系统的慢性退化性疾病,主要表现为运动功能障碍和震颤等症状。有研究指出,肠道微生物群落在帕金森病的病理生理发展过程中扮演着关键角色。

 

与健康对照者相较,帕金森病患者结肠内丁酸盐产生菌的数量显著较低。而通过补充丁酸钠等短链脂肪酸,不但有利于重建肠道菌群,还能发挥抑制小胶质细胞活化的功效,进而防止神经炎症和神经变性。

 

3、自闭症谱系障碍(ASD)

自闭症谱系障碍属于比较严重的神经发育障碍,其主要症状有:在社交互动方面存在问题;语言表达不清楚或欠缺交流的意愿;重复、刻板的行为模式。

 

研究显示,相比一般孩子,ASD孩子的胃肠道症状更突出,这或许跟短链脂肪酸的代谢失常相关。比如自闭症谱系障碍儿童身体内的乙酸盐浓度过高,丙酸浓度也偏高,但丁酸盐水平却偏低。通过调节肠道微生物群落以及短链脂肪酸的代谢,有望改进ASD的病征表现。

 

4、情绪障碍

抑郁、焦虑等情绪障碍与肠道微生物群、短链脂肪酸的关系也备受关注。研究发现,抑郁症患者肠道菌群失衡,乙酸水平降低,导致丁酸盐参与的海马小胶质细胞激活减少,进而引发神经炎症和抑郁症的发生。

 

而通过补充短链脂肪酸或益生菌,可以促进肠道激素的形成,进一步诱导5-羟色胺等神经递质的分泌,改善情绪障碍。

 

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5、缺血性脑卒中

缺血性脑卒中是一种多发性脑血管疾病,其病理机制较为复杂。有研究指出,短链脂肪酸在缺血性脑卒中的治疗中发挥重要作用,能调节小胶质细胞的炎症反应,还可控制淋巴细胞活性,进而改善缺血性脑卒中的预后。

 

6、脓毒症相关性脑病(SAE)

脓毒症相关性脑病是一种因脓毒症而导致的急性弥散性脑功能障碍疾病。研究发现,短链脂肪酸能够通过保护血脑屏障以及调节小胶质细胞的活性,缓解SAE的症状。动物实验中,短链脂肪酸能抑制小胶质细胞的过度活化,从而提升脓毒症小鼠的长期认知功能表现。

 

7、多发性硬化症(MS)

多发性硬化症是一种慢性炎症性神经系统脱髓鞘疾病。研究发现,肠道微生物群的失调与MS的发病机制密切相关。动物实验中,通过补充短链脂肪酸等膳食补充剂,可以改善EAE(实验性过敏性脑脊髓炎)模型小鼠的症状,抑制炎症反应,促进再髓鞘形成。

 

‌补充短链脂肪酸的主要方法

 

我们可以通过食用富含膳食纤维的食品,或直接摄取包含短链脂肪酸的制品这两种方式,满足机体对于短链脂肪酸的要求。包含短链脂肪酸的食品涵盖了以下这些类别:

 

粗杂粮:像高粱米以及苞米面等,富含膳食纤维,有利于肠道合成短链脂肪酸。

 

豆类食物:比如黑豆、黄豆等,除了包含丰富的蛋白质以外,与此同时也拥有数量可观的膳食纤维。

 

蔬菜:西兰花、菠菜等蔬菜,富含各种维生素及矿物质,还含有大量膳食纤维。

 

水果:像苹果、香蕉等,富含果胶和纤维素,也是膳食纤维的来源。



总结

 

短链脂肪酸,是肠道菌群的代谢物,在神经系统疾病演进过程中扮演关键角色。随着研究持续推进及技术日趋完善,我们有充足理由坚信,短链脂肪酸或可成为治疗神经系统疾病的新途径。

 

 

参考文献

 

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