ObesityWeek 2024|探寻肥胖症根源:肠道微生物与大脑的“秘密对话”

健康   2024-11-16 19:23   北京  

编者按



2024年11月3~6日,一年一度的美国肥胖周年会(ObesityWeek 2024)在美国德克萨斯州圣安东尼奥举行。会上,来自世界各地的肥胖与代谢性疾病领域的大咖云集,带来了肥胖症相关的基础研究、临床试验等全方面前沿研究成果。针对肠道微生物群与大脑之间的相互作用这一备受关注的话题,本刊专访了美国奥本海默应激神经生物学中心Arpana Church教授,为大家深入解析脑-肠-微生物群系统(BGM)在肥胖症中的作用。









《国际糖尿病》

请问环境因素,如饮食、早期生活逆境和压力等对大脑和肠道微生物群产生怎样的影响?



Church教授:通过对环境因素的研究,我们发现它确实会影响大脑和微生物群。最终结果显示,当处于压力或逆境时,它会导致这些微生物发生变化,进而导致神经炎症和生态失调,促使多种神经递质释放。这些神经递质作用于大脑,最终致使大脑发生改变。因为大脑和微生物群之间存在双向作用的通路,所以微生物群的任何变化都会引起大脑的变化,并且在恶性循环中继续导致微生物群的进一步改变。每当遭遇逆境,大脑和微生物群之间双向作用的平衡或稳态发生变化。这种基本转变引发了一系列负面过程。

我们已经证实,从大脑层面来看,当我们经历逆境,或经历歧视时,会导致大脑的重新连接,认知控制受到抑制,这种情况可以比喻为汽车的“刹车”。当你想到食物时,你会在心里想,“不,我不应该吃那个”。但当你有压力时,那些“刹车”就会失灵。认知调节被打乱了,欲望就会增加,而且无法阻止。在微生物群水平,我们还证明,逆境或歧视可导致瘤胃球菌属(一种抗炎细菌)水平下降。此外,常常被歧视的人,普雷沃菌(一种抗炎细菌)的水平也很低。所以我们看到,即使分别观察微生物群和大脑,也可以看到这些负面影响的发生。






《国际糖尿病》

虽然肥胖症潜在的原因很多,但BGM系统的失调起着核心作用。请您介绍一下BGM之间有怎样的关系?



Church教授:当我们思考BGM时,必须记住的一件事是,它们之间是相互作用的,是双向的。我通常喜欢这样描述,它们是最好的朋友——永远最好的朋友。当大脑出现紊乱时,无论是与吃了很多食物有关,还是因为肥胖症,亦或是因为环境中的某些触发因素,最终都会导致微生物群的变化。然后,这些微生物群的变化会再次导致大脑中产生不同的信号,从而形成恶性循环。其本质是大脑和微生物群之间的交流稳态和平衡被破坏了。







《国际糖尿病》

根据最新研究的发现,您认为肥胖症患者大脑神经信号通路会发生哪些变化?



Church教授:多年来,我们一直在研究大脑信号,一直在研究与肥胖症有关的大脑生理学,乃至饮食行为的改变。无论采用哪种神经成像方法,结构、功能扫描,或者解剖学链接,我们都不断发现,肥胖症、饮食行为的改变,即对食物的渴望增加或食物成瘾增加,实际上会导致所谓的扩展奖赏系统的改变。扩展奖赏系统由五个相互连接的网络系统组成:奖赏系统由大脑中富含多巴胺的区域组成;执行控制系统,也就是我前面说的“刹车”,是奖赏系统和情绪唤醒系统的抑制或认知控制区域;突显网络系统,它主要接收来自身体内外的信号,并将这些信号整合起来,让人体知道该做什么或如何表现;最后是体感信号,与来自外周的信号、运动和感觉功能有关。这五个系统相互关联,共同被激活,形成了扩展奖赏系统。当肥胖或饮食行为改变时,这五个相互连接的系统中,某些区域会出现中断。




总结

Church教授详细讲解了环境因素、脑-肠-微生物群系统与肥胖症之间的复杂关系。压力等环境因素对肠道微生物群产生不良影响。肥胖症患者BGM系统之间存在相互作用。Church教授团队的研究成果不仅加深了学界乃至大众对肥胖症的认知,也为未来肥胖症及相关疾病的预防、治疗和研究提供了重要的理论依据,有助于推动该领域进一步的探索与发展。

(来源:《国际糖尿病》编辑部)


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