■微生物如何加劇認知能力的下降

在一項發(fā)表在《細胞宿主與微生物》雜志上針對小鼠進行的實驗發(fā)現(xiàn)，腸道微生物會通過影響大腦中對記憶和學習至關重要的海馬體，而導致認知障礙。他們發(fā)現(xiàn)，喂食生酮飲食(高脂肪、低碳水化合物)并間歇性缺氧的小鼠腸道微生物群中，一組名為嗜膽菌屬微生物的數量顯著增加。

在這項實驗中，研究人員給幾只小鼠喂食生酮飲食，給其它小鼠提供標準飲食。然后，讓所有的小鼠連續(xù)5 d 接受低水平的氧氣后進行4 d 恢復期。對科學家來說，剝奪動物的一些氧氣是造成認知障礙的一種方法，目的是模仿人類的認知障礙，這種認知障礙可能由神經系統(tǒng)疾病或衰老引起。

接下來，科學家們觀察了它們在迷宮中的判斷能力。在試圖走出迷宮時，攝入生酮飲食的老鼠比攝入標準飲食的老鼠平均多出30%的錯誤（兩組的差異范圍為25%～75%）。

研究人員還評估了不同的飲食是否會導致未進行缺氧干預小鼠的認知行為發(fā)生變化。試驗發(fā)現(xiàn)，不管小鼠是生酮飲食還是標準飲食，它們走出迷宮的能力并沒有明顯的差異——這表明對認知能力的負面影響只有在缺氧的情況下才會發(fā)生。

“這些結果強調了需要不同環(huán)境因素共同作用下才能影響老鼠的認知行為，”該研究的第一作者加州大學洛杉磯分校的研究生克里斯汀·奧爾森說。

研究人員進一步研究了如果在給小鼠提供生酮飲食和缺氧前，清除小鼠的微生物群會發(fā)生什么。有趣的是，與暴露在缺氧環(huán)境下并給予生酮飲食但沒有干預微生物群的小鼠相比，微生物群被早期干預的小鼠在迷宮中犯的錯誤明顯更少。奧爾森說:“這表明與生酮飲食和缺氧有關的微生物可能會對認知障礙造成不利影響?！毖芯咳藛T還發(fā)現(xiàn)，這種嗜膽菌屬可以減弱海馬體中正常的細胞信號傳遞。

奧爾森說:“嗜膽菌屬破壞海馬體活動和認知行為可能由缺氧和生酮飲食共同作用導致的。鑒于海馬體在學習和記憶方面發(fā)揮的重要作用，這些變化為嗜膽菌屬如何影響認知行為提供了線索。更具體地研究微生物如何影響大腦將非常重要。

認知障礙困擾著數百萬65 歲以上的老年人，并與多種慢性代謝、免疫和神經退行性疾病有關，如阿爾茨海默病。加州大學洛杉磯分校生物科學德洛吉教授、加州大學洛杉磯分校大衛(wèi)格芬醫(yī)學院消化疾病副教授蕭小蘭(Elaine Hsiao)說，這項新研究可能是了解哪些微生物影響或損害認知能力的重要一步。同時，識別早期風險因素對于及早發(fā)現(xiàn)和預防認知障礙至關重要。當然，還需要更多的研究來確定除了嗜膽菌之外，是否還有其它腸道微生物也會影響認知能力，以及微生物菌群是否會導致人類的認知能力下降。

原文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210817131335.htm