基于肠道类器官解析益生菌调节肠嗜铬细胞合成5-HT的效应物质

5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)是由一种占比不到肠上皮细胞数量1%的肠嗜铬(enterochromaffin,EC)细胞产生的神经递质,其中色氨酸羟化酶1(tryptophan hydroxylase 1,TPH1)是5-HT合成途径的限速酶。特定的益生菌能够调节EC中Tph1基因的表达,维持肠道正常的5-HT合成。然而,其作用机制尚不明确。该研究利用代谢物组学技术对益生菌发酵产物中的主要活性物质进行分析,并基于小肠类器官建立了代谢产物和Tph1基因表达之间的互作量效关系,明确了L-乳酸、乙酸是益生短双歧杆菌调节肠道5-HT合成的关键效应物质。研究结果明确了特定功能益生菌发挥生理作用的物质基础,为同类功能益生菌的定向筛选提供了理论支撑。

生命早期1000天大脑发育与营养科学证据

生命早期1000天是指从怀孕期到婴幼儿2岁的时间段,这是大脑发育的关键时期,也是营养因素能够发挥有益作用的重要时期。大脑在生命早期的健康发育离不开各类营养素的合理配比与充分供给。本文阐述与大脑神经发育相关的营养物质发挥健康作用的系列科学证据,通过讨论生命早期大脑发育关键窗口期、营养与大脑神经发育、生命早期营养干预对大脑及神经发育的影响,明确宏量营养素和微量营养素等对于保障胎儿和婴幼儿的大脑结构、功能与可塑性的重要意义。在此基础上,提出相应的专业建议,为我国婴幼儿大脑健康发育的营养支持提供参考。

靶向肠道菌群改善失眠的研究进展及展望

失眠是一种最常见的睡眠障碍,其发生受神经/内分泌系统失调、环境因素和社会心理因素等多重因素的影响。长期失眠不仅会导致疲劳、注意力不集中等问题,更严重者会出现记忆衰退、情绪障碍乃至神经退行性疾病。目前的化学药物疗法存在副作用大、疗效不足等缺陷,因此亟待开发新的防治策略。近年来,随着科学界对“菌群-肠-脑”轴的深入了解,靶向肠道菌群以调控宿主昼夜节律、改善失眠引发的神经系统问题,已经取得了理论上的突破,并展示出巨大的实践价值。基于此,该文对失眠的病理学机制、肠道菌群在失眠中扮演的角色和缓解失眠的膳食策略进行梳理和总结,以期为开发新型抗失眠药物和功能食品提供参考。

“精神益生菌”对慢性应激诱导的抑郁和便秘症状的缓解及机制研究

“精神益生菌”是一类对神经功能和行为具有调节效果的益生菌。近年来,随着“肠-脑轴”理论的成熟,“精神益生菌”的开发也成为防治神经和精神类疾病的热点研究之一。该研究采用慢性不可预知温和刺激(chronic unpredictable midstress,CUMS)建立抑郁小鼠模型,并对小鼠进行为期4周的复合乳酸菌(短双歧杆菌CCFM1025、婴儿双歧杆菌CCFM687、乳酸片球菌CCFM6432)干预治疗。结果表明,复合乳酸菌能够提高慢性应激小鼠的糖水偏好性,减少其在强迫游泳实验中的不动时间,并增加其在高架十字迷宫中开放臂的活动时间;其作用机制与减少血清中皮质酮和大脑前额叶皮质的促炎因子(TNF-α和IL-1β)水平相关。慢性应激小鼠还表现出显著的便秘症状,而复合乳酸菌能够通过提高肠道短链脂肪酸、5-羟色胺(5-hydroxytryptomine,5-HT)及其受体基因表达(Htr4)的水平,增加小鼠的排便速率。此外,益生菌干预小鼠的肠道色氨酸(L-tryptophan,L-Trp)与脑中色氨酸和5-HT的含量具有显著正相关性,这表明对肠道和大脑L-Trp/5-HT合成的调控,可能是益生菌缓解便秘和抑郁的共同机制。研究结果证实了该复合乳酸菌制剂作为精神益生菌的潜力,拓展了益生菌及其发酵制品的营养功能和应用范围,也为抑郁症及其伴随胃肠道功能紊乱的治疗提供了新的思路。

短链脂肪酸-酰化淀粉对小鼠抑郁样行为的缓解及机制

大量研究证实“微生物-肠-脑轴”在抑郁症的发生发展中发挥重要作用,而肠道微生物产生的短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs),更是参与神经调控作用的关键分子。该研究首次采用SCFA-酰化淀粉在大肠定点释放5类短链脂肪酸,探究其对慢性应激诱导的抑郁症状的缓解及机制。以雄性C57BL/6 J小鼠为研究对象,通过为期5周的慢性不可预知温和应激构建抑郁小鼠模型,通过旷场实验、高架十字迷宫实验和强迫游泳实验对小鼠的抑郁样行为进行评价。同时对小鼠应激激素、神经递质水平及相关酶的表达水平进行检测。结果显示,乙酸、异丁酸和丁酸能在不同程度上减轻小鼠抑郁样行为,其可能机制与SCFAs修复下丘脑-垂体-肾上腺轴反馈调节障碍、恢复5-羟色胺的正常代谢相关。该研究为抑郁症的营养干预提供了新的理论依据。

嗜酸乳杆菌La28对丙戊酸暴露引起的子代大鼠外周炎症和肝损伤的缓解作用

为评价嗜酸乳杆菌La28对丙戊酸(valproic acid,VPA)暴露引起的子代大鼠外周炎症和肝损伤的作用,同时明确其对VPA大鼠肠道菌群的调节作用。在大鼠孕期12. 5 d腹腔注射VPA和生理盐水,断奶后,随机选取雄性子代分成对照组、VPA组、La28组和利培酮(MED)组(n=5),La28组每天灌胃菌液(109CFU/m L),对照、VPA和MED组灌胃等量生理盐水和药物,干预期28 d。干预结束后,评价外周炎症、肝功能和肠道菌群的改善情况。与VPA组大鼠相比,嗜酸乳杆菌La28干预能显著地改善VPA大鼠的外周炎症和肝功能,其中对IL-6、TNF-α、ALT和GGT的作用效果更为显著。此外,嗜酸乳杆菌La28可能通过上调Allobaculumhe和Mucispirillum的相对丰度,增加厚壁菌门丰度,降低拟杆菌门丰度从而改善VPA暴露引起子代大鼠的神经炎症和肝功能。

肠道菌群与人体健康的研究热点与进展

肠道微生物与人体的营养、免疫、代谢等诸多生理功能紧密相关,在调节人体健康中起到重要作用。近年来肠道微生物相关的研究迎来新一轮热潮,也为深入认识人类生命活动开辟了新窗口。本文综述了近年来肠道微生物领域的研究热点与进展。