喷射战士和貔貅都致命!最新研究发现:排便频率过高或过低都会导致认知功能下降3年!

学术   科学   2024-09-04 13:45   上海  

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近年来,肠道与大脑之间的联系引起了科学界的广泛关注。研究表明,肠道菌群可能通过“肠-脑轴”对认知功能产生显著影响。然而,关于肠道运动模式(如排便频率)与认知功能之间的关系,尤其是在认知功能正常的个体中,研究较少。为此,来自哈佛大学及其附属机构的一组研究者(包括 Chaoran Ma、Yanping Li、Zhendong Mei 等)在《Neurology》期刊上发表了一篇题为《Bowel Movement Pattern and Cognitive Function: Prospective Cohort Study and a Metagenomic Analysis of the Gut Microbiome》的文章。该研究深入探索了肠道运动频率与认知功能的关联,并通过肠道菌群的宏基因组分析,揭示了其可能的作用机制



研究背景


排便频率受饮食、身体活动、药物使用以及多种疾病(如荷尔蒙、胃肠和神经系统疾病)影响。以帕金森病为例,便秘常在其他特征出现之前多年就表现出来。然而,除帕金森病外,关于排便频率与神经退行性疾病变化关系的研究较少。尽管有研究指出,肠道菌群通过“肠-脑轴”动态通信可能会影响认知功能,但涉及到排便频率和认知功能之间关联的研究较为有限。


研究发现


在哈佛大学的三项前瞻性队列研究(包括Nurses' Health Study, NHSII和Health Professionals Follow-Up Study)的基础上,研究者们通过分析112,753名受试者的数据发现,排便频率每3天或更长时间一次的个体,其客观认知功能显著下降,相当于3年的认知年龄加速。频繁和稀疏的排便频率都与认知功能的主观下降和较多的主观认知投诉相关。此外,肠道菌群分析显示,产丁酸菌减少和促炎症菌种增加可能是这种关联的潜在机制。




研究意义


该研究揭示了肠道运动模式与认知功能之间的重要关系,提示了便秘和认知功能下降及痴呆风险之间的关联。这为临床干预和预防提供了新的视角,通过改善肠道健康可能有助于缓解认知功能下降。

实验策略 


研究分为三个主要部分:首先,通过队列研究收集并分析了大量受试者的排便频率和认知功能数据;其次,在一小部分受试者中进行细致的肠道菌群宏基因组分析;最后,采用多种统计模型来探究排便频率与认知功能之间的关系及其潜在生物机制。

数据解读 


图1:研究时间线
图1展示了三项主要队列研究的时间线,包括Nurses' Health Study (NHS)、Nurses' Health Study II (NHSII)和Health Professionals Follow-Up Study (HPFS)。这种时间线图有助于理解各个时间节点不同测量和数据收集的同步性和时序性。


图2:肠道微生物群与排便频率和认知功能的关联
整个肠道微生物群的布局图揭示了不同排便频率类别在样本中的表现,AGKBRPM(与测量排便频率关联的微生物群)和认知功能之间的变化。图中强调了主要受到影响的微生物物种,并通过颜色和距离显示了各个物种间的相似性和差异性。这种图表有助于研究者直观地看到不同群体的微生物种类变化。


图3:特定微生物种类与排便频率和认知功能的关联
图展示了19种与排便频率显著相关的微生物种类和15种与认知功能显著相关的微生物种类。三个既与排便频率又与认知功能显著相关的物种也在图中标注,包括Ruminococcus gnavus、Clostridium citroniae和Anaeromassilibacillus sp An250。在这个图表中,不同微生物种类的丰度变化通过柱状图或点状图的形式表现出来,并通过颜色编码表示其关联的方向和强度。这种可视化方法有助于明确特定细菌种类在不同健康状态下的丰度变化。


主要结论


研究表明,较低的排便频率与较差的认知功能相关,而这种关联可能通过肠道菌群失调机制部分得以解释。研究发现,排便频率的两极(过多或过少)都会对认知功能产生负面影响,特定菌种(如产丁酸菌和促炎症菌种)的丰度变化可能在其中发挥重要作用。

讨论总结


本研究在3个大型队列中发现,排便频率与认知功能呈显著的反J型剂量反应关系。较少的排便频率与较差的客观认知功能和较高的主观认知下降风险相关。此外,还发现便秘可能与更高的痴呆风险相关。在亚群分析中,研究发现不同药物使用和疾病状态会影响这种关联的强度。通过肠道菌群研究,发现了具体微生物种类的丰度变化可能是肠道运动模式与认知功能关联的潜在机制。

注:本公众号仅针对学术文献进行解读,无任何指导及建议

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