最新研究发现，健康菌群能通过增加一种代谢物改善近视

文摘 2024-09-06 07:01 日本

在眼病肠治，调整肠道菌群也能改善视力，食与心介绍过视力与肠道菌群的关联。眼睛的营养状态和功能与肠道微生物息息相关，肠道细菌可以通过肠-眼轴影响视力，异常的肠道菌群和肠漏在视力减退中发挥了重要作用，实验已证明通过粪菌移植、益生菌或者益生元等方式调节肠道菌群，则能预防和改善眼部疾病和视力退化。

传统理念上人们曾一直认为近视是单纯的眼部问题，最新的研究发现，近视个体除了视力损失，还伴随着肠道菌群紊乱、肠道渗透性增加，以及血浆代谢组的改变。

目前研究已确定近视与肠道微生物紊乱有关联，那么肠道微生物到底在近视中发挥了多大作用？上周二（2024-8-27）发表的一篇论文做了深入探索，下面食与心来分享这项最新研究。

文章：Gut microbiota-derived indole-3-acetic acid suppresses high myopia progression by promoting type I collagen synthesis

杂志：cell discovery

日期：2024-8-27

研究者首先进行了人类研究，然后再通过动物研究扩展对人类研究得出的推论进行验证。

在发现队列中，与匹配的对照组相比，高度近视者（600度或以上，眼轴长度≥26毫米）的肠道细菌多样性不变，但菌群组成发生了明显变化。主要表现为Akkermansia（阿克曼菌）、Fusobacteriaceae、Tissierellaceae、Parvimonas、TM7-3、Gemella 和 Carnobacteriaceae的减少，以及Pasteurellaceae、Gemmatimonadetes、Butyricicoccus 和 Lautropia 的增加。

孟德尔随机化分析显示：14 种细菌与近视具有显著因果关系，特别发现阿克曼菌属是近视的保护因素。

为了确定这一发现是否具有普遍性，研究者在验证队列中进行了分析。结果再一次确认了阿克曼菌丰度与眼轴长度的显著负相关，即阿克曼菌越少，近视越严重。

为了进一步确认这种菌群与近视间的因果关联，研究者在动物中进行了粪菌移植实验。

研究者通过佩戴负镜片（-30D）给小鼠的右眼诱发近视，用抗生素处理造成缺菌状态后，给一组小鼠移植对照组的粪便菌群，一组移植高度近视者的粪便菌群，一组不移植菌群，一组既不用抗生素处理也不移植菌群。

结果发现：

与移植了健康人粪便的小鼠相比，移植了高度近视者粪便菌群的小鼠肠道阿克曼菌显著减少。
所有组小鼠均出现右眼近视和眼轴延长（与左眼比）。
四组相比，移植了健康人粪便的小鼠度数增加最少，眼轴长度增加也最少，其他三组的度数增加和眼轴长度增加无显著差异。
佩戴负镜片会减少巩膜COL1A1蛋白含量，与其他三组相比，移植健康人菌群的小鼠COL1A1蛋白损失最少。

这些发现提示：近视与肠道菌群密切相关，特定肠道微生物能通过某种方式保护视力。研究者接下来通过代谢组分析来寻找可能的关键物质。

与对照组相比，高度近视者血浆中的吲哚含量显著降低，特别是吲哚-3-乙酸（3-IAA)。且3-IAA与近视严重程度存在显著负相关，与阿克曼菌含量也呈显著负相关。小鼠研究中也发现，移植了健康人粪便菌群的小鼠血浆中3-IAA含量更高。

为了进一步确定3-IAA是不是肠道菌群影响视力的关键介质，研究者开始了下一步验证。

在诱导近视前7天给小鼠灌胃补充3-IAA，持续补充4周，近视诱导三周后检测眼睛和血液改变。结果发现，补充3-IAA能增加血浆3-IAA浓度；与空白对照（无近视诱导）相比，近视诱导显著增加了右眼度数和眼轴长度。但与近视诱导组相比，近视诱导+补充3-IAA组小鼠的视力损失更少，右眼巩膜的COL1A1蛋白含量更高。

那么3-IAA是怎样影响巩膜COL1A1蛋白的呢？细胞实验发现：用3-IAA 处理人胎儿巩膜成纤维细胞（HFSF），能显著增加COL1A1的 mRNA 表达以及蛋白质含量。且3-IAA 促进 COL1A1 表达的途径并不依赖AHR 信号传导。

进一步分析确认，3-IAA 可通过增加其启动子中 SP1 的富集来转录激活 COL1A1 表达。在之前的粪菌移植实验中，移植了视力正常对照组粪便的小鼠右眼巩膜中的 SP1也显著增加；3-IAA干预试验中，补充了3-IAA组小鼠右眼的 SP1也明显高于近视对照组。

这项研究提示：在高度近视个体中，肠道菌群紊乱会影响代谢组，导致血浆中3-IAA 水平降低。3-IAA 的减少会损害眼睛中 SP1 与巩膜 COL1A1 启动子区域的结合，抑制其表达，导致巩膜变薄，并最终加速近视的进展。

食与心温馨总结：这项研究进一步深入了肠道菌群影响近视的机制。日常生活中，光照异常、昼夜节律紊乱、不良饮食等因素会扰乱肠道菌群，导致菌群中将色氨酸代谢为吲哚-3-乙酸（3-IAA）的菌减少，从而减少了血浆中的3-IAA含量，进而减少了眼睛中SP1 与巩膜 COL1A1 启动子区域的结合，从而减少了 COL1A1蛋白的表达，造成巩膜变薄，眼轴变长，出现近视或者近视加剧。

高度近视是失明的主要原因，会增加青光眼、白内障和黄斑变性等严重眼病的风险。虽然不少人把高度近视的原因归于从父母那遗传来的基因，实际上肠道菌群的作用更加关键。

拥有能促进3-IAA合成的健康菌群能通过促进巩膜中一型胶原蛋白的合成，从而减少视觉不良刺激对于巩膜的损害，抑制视力减退。反之，拥有抑制3-IAA合成的菌群则会加速巩膜损伤，加重近视。

总而言之，以上这些研究非常有意义。如果能仔细阅读思考，想想是不是感觉原来只能认命的视力问题竟然可以峰回路转到柳暗花明的境地。这更加让我们对共生微生物进一步刮目相看了吧。

事实上10多年前食与心所在实验室开发普赛鼎（極Pt）的时候就遇上过这个问题，发现单独使用原花青素去治疗过度用眼的干眼症和近视，效果褒贬不一；而使用不同的微生物参与后，发现效果最好的是原花青素加NS9，而不是NS5，6，7，8，11和12。最后在研究中極Pt诞生，接着后来的禅明等产品开发出来，进一步提升眼睛的功能。

经常食用禅醍醐发酵食物的朋友也反馈过”真神奇，孩子视力好像变好了。“实际上这并不神奇，禅醍醐发酵杂豆杂谷产生活性发酵产物就包括3-IAA。（禅醍醐做法可参考在家也能做出安全的发酵食物）

如果你的眼睛不好，别自暴自弃，尝试看看你的肠道细菌是否还有机会帮你挽回。

眼睛是心灵的窗口说明眼睛的重要性了，对于已经近视的人，调整好菌群能避免视力进一步退化，甚至可能还能改善提高；而对于视力正常的人，好的菌群更有助于预防近视等视觉系统疾患，这对于处于生长发育期的孩子可能更加重要。

食与心

梁姗，日本未来食品研究所所长。金锋，中国科学院心理研究所PI研究员。

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