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肥胖和焦虑障碍通常是共病，并且在现代城市社会中呈上升趋势。炎症信号转导被认为在这种共存疾病中很重要。在动物模型中，高脂饮食 （HFD） 诱导的肥胖会增加神经炎症和焦虑相关的防御行为反应。
2024年5月6日，科罗拉多大学的Lisa Marshall博士和Christopher Lowry博士及其研究团队在Biological Research 上发表了题为“High-fat diet,microbiome-gut-brain axis signaling, and anxiety-like behavior in male rats”的文章，研究表明，高脂肪饮食可以破坏肠道细菌，改变行为，并以增加焦虑的方式影响大脑化学物质。研究发现，喂食高脂肪饮食的大鼠肠道细菌多样性较低，与压力和焦虑相关的基因表达较高。这表明不健康的饮食习惯不仅可能导致体重增加，还会对心理健康产生负面影响。
研究发现，在动物中，高脂肪饮食会破坏常驻肠道细菌，改变行为，并通过连接肠道和大脑的复杂途径，以加剧焦虑的方式影响大脑化学物质。每个人都知道高脂肪饮食不是健康的食物，但人们倾向于严格地从体重增加的角度来看待它们，其实它们也会以一种会促进焦虑的方式影响人的大脑，那风险就会更高。
图 1：实验时间表
研究团队将青春期大鼠分为两组：一半大鼠在 9 周内接受约 11% 脂肪的标准饮食;其他人则接受 45% 脂肪的高脂肪饮食，主要由动物产品的饱和脂肪组成。根据疾病控制和预防中心的数据，典型的美国饮食是大约 36% 的脂肪。
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在整个研究过程中，研究人员收集了粪便样本并评估了动物的微生物组或肠道细菌。九周后，这些动物接受了行为测试。与对照组相比，吃高脂肪饮食的组体重增加也就不足为奇了。但这些动物也显示出肠道细菌的多样性明显较少。研究解释说，一般来说，更多的细菌多样性与更好的健康有关。它们还承载了更多称为厚壁菌门的细菌类别，而较少的称为拟杆菌门的类别。较高的厚壁菌门与拟杆菌门比率与典型的工业化饮食和肥胖有关。
图2：高脂饮食 （HFD） 对青春期中期、青春期晚期和成年期肠道微生物组的 α 多样性、β 多样性和群落组成的影响
高脂饮食组还显示出三个基因（tph2、htr1a 和 slc6a4）的较高表达，这些基因参与神经递质血清素的产生和信号传导——特别是在脑干中被称为中缝背核 cDRD 的区域，它与压力和焦虑有关。虽然血清素通常被称为“感觉良好的大脑化学物质”，但洛瑞指出，血清素神经元的某些子集在被激活时可以促使动物出现类似焦虑的反应。值得注意的是，cDRD 中 tph2 或色氨酸羟化酶的表达增加与人类的情绪障碍和自杀风险有关。
图3：CD 或 HFD 以及分层生命阶段对肠道微生物组群落组成的影响
研究认为仅仅高脂肪饮食就可以改变大脑中这些基因的表达是非同寻常的，高脂肪组基本上具有大脑中高度焦虑状态的分子特征。研究还怀疑不健康的微生物组会损害肠道内壁，使细菌能够滑入身体的循环，并通过迷走神经（从胃肠道到大脑的通路）与大脑进行交流。
研究强调，并非所有脂肪都是有害的，像鱼、橄榄油、坚果和种子中的健康脂肪一样，可以抗炎，对大脑有益。研究建议人们尽可能多吃不同种类的水果和蔬菜，在饮食中添加发酵食品以支持健康的微生物组，并放弃比萨饼和薯条。另外，一些研究表明，好的脂肪可以抵消一些坏的脂肪。
图4：9 周的对照饮食 （CD） 或高脂饮食 （HFD） 方案对中缝背核细分 （DRD、rDRD 和 cDRD） 中 tph2 mRNA 表达的影响
总之，这项研究揭示了高脂饮食可能通过改变肠道微生物组和大脑5-羟色胺系统的信号传递，增加个体的焦虑行为，这对于理解饮食、肠道健康和心理健康之间的联系具有重要意义。
参考文献：
Christopher Lowry et al, High-fat diet, microbiome-gut-brain axis
资讯来源：
https://neurosciencenews.com/anxiety-diet-microbiome-26331/
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编译：宋佳颖
校审：展琳琳
全文完
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