“高糖高脂”伤“脑筋”，杜仲多糖或可缓解肥胖相关的认知和社交功能障碍

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薯片、炸鸡、汉堡……这些高热量低营养的食品一直是吃货们心中戒不掉的瘾。开心的时候吃吃犒劳自己，不开心的时候吃吃安慰自己，可能吃的更多……心里想着：不就是长点肉吗？一次两次的没事儿。

可是，真的仅仅只是长胖这么简单吗？

当然不，而且还会造成你意想不到的后果！

膳食肥胖与肠道菌群

最新数据显示全球肥胖者数量猛增，联合国将难以达到在2025年实现肥胖率和糖尿病患率零增长的目标，而导致胖人增多的罪魁祸首是在全球普遍推广的西方不健康饮食习惯。

在过去几十年中，西方社会生活方式的变化之一是肥胖饮食（OD）的消费量增加，OD是一种常见的饮食，其特点是高水平的蔗糖、饱和脂肪酸和低水平的膳食纤维，与各种代谢疾病有关[1]。肠道是最大的粘膜免疫系统，需要一个持续的屏障和调节机制来维持组织内环境平衡，以及整个人类生理学。肠道微生物群紊乱会损害屏障完整性并引发全身炎症反应。

在各种因素中，饮食习惯对肠道微生物群的多样性和组成产生了最显著的影响。根据人类研究和动物模型的实验报告，已经确定OD可导致肠道失调，并导致慢性炎症，加剧炎症疾病的严重程度。研究人员证明，仅仅将OD喂养的小鼠的粪便微生物群移植到标准饮食的常规小鼠，就足以引起肥胖相关症状，包括体重增加、代谢紊乱和全身炎症[2]。这些结果强调了肠道微生物群在OD诱导的炎症相关损伤中的起始作用。

“肥胖饮食”伤“脑筋”

新证据表明，OD通过肠-脑轴影响认知和社会功能。青春期是成年前的最后一个发育阶段，大脑对环境刺激的反应强烈，这将改变神经元结构，影响个体社会行为和认知能力的成熟，使其成为精神疾病发作的脆弱时期。已知早期炎症事件会对中枢神经系统(CNS)的发育造成持续的负面影响，从而影响未来的行为，而大脑发育过程中的海马炎症则会极大地损害个体成年后的行为。

最近的研究表明，在发育阶段发生的炎症事件通过小胶质细胞活动和成人神经发生等过程导致CNS功能障碍，与成人高度多样化和稳定的肠道微生物群相比，青少年的肠道微生物组成通常简单，更容易受到破坏。

杜仲多糖的免疫调节和神经保护作用

杜仲是中国特有的树种，近两千年来，杜仲皮一直被用作膳食补充剂。多糖是广泛存在于日常饮食中的生物大分子，由十几个单糖通过糖苷键连接而成。杜仲多糖(EPs)已被证明是具有神经保护和抗炎活性的益生元。最近的研究表明，多糖可以对肠道微生物群发挥有益的调节作用，特别是导致病原体数量减少、有利细菌数量增加以及短链脂肪酸（SCFA）的产生，从而支持宿主的健康。

然而，不同来源的多糖呈现不同的结构类型，并对肠道微生物群产生不同的影响。例如，燕麦β-葡聚糖增加了梭状芽孢杆菌和丁酸球菌的数量，而抑制了拟杆菌、乳酸杆菌、振荡螺旋菌和瘤胃球菌的生长[3]；阿拉伯木聚糖促进双歧杆菌、乳酸杆菌和类杆菌的生长，并降低梭杆菌、嗜双歧杆菌和脱硫弧菌的相对丰度[4]。肠道中不同的微生物拥有特定的酶、调节和运输机制，因此专门分解各种多糖，EPs对肠道微生物群的影响尚未完全确定。

国内团队:杜仲多糖或可缓解肥胖相关的认知和社交功能障碍

多项研究已经证明长期的肥胖饮食不利于宿主健康，但在青春期摄入较高水平的高脂高糖饮食对未来的学习记忆和社会行为是否也有不利影响，仍需深入探究。西北农林科技大学赵善廷及团队在Theranostics发表最新研究，通过高脂高糖饮食建立肥胖小鼠模型，探讨杜仲多糖（EPs）对OD诱导的行为功能障碍的调节作用，并阐明其潜在的分子机制[5]。

在本研究中，给四周大的小鼠喂食OD四周，以模拟青少年的持续OD。采用旷场实验和Morris水迷宫观察其行为特征。通过16S rRNA基因扩增子测序鉴定肠道细菌结构。采用qRT-PCR、免疫印迹、酶联免疫吸附试验和免疫荧光染色检测结肠组织和海马的基因和蛋白表达。通过广泛靶向代谢组学和靶向代谢组学检测血清和海马组织中的生物代谢物。

结果显示，使用纯化的EP干预肥胖饮食（OD）的小鼠4周，可减轻OD诱导的肥胖相关症状，缓解行为障碍；EP可改善OD引起的菌群失调，抑制大肠杆菌生长，降低肠道和血清中脂多糖浓度，从而减轻结肠渗漏和炎症；EP可调节色氨酸-犬尿氨酸代谢通路，降低肥胖小鼠海马组织中喹啉酸和谷氨酸浓度，从而抑制相关神经兴奋毒性；机制上，EP通过调节肠道菌群和色氨酸代谢降低肥胖引起的神经炎症，改善学习记忆和行为障碍。

小结

啮齿动物和人类研究的大量证据表明，过量摄入与海马依赖的学习和记忆功能受损有关。然而，关于OD对青春期行为表型的影响，尤其是其潜在的机制却鲜有报道。越来越多的证据表明，OD通过肠脑轴影响大脑功能。Bruce-Keller等人表明，将OD喂养的成年小鼠的粪便移植到用抗生素预处理的控制饮食的小鼠中，会增加焦虑并降低记忆[10]，这表明肠道微生物群在介导OD相关的认知和社会功能障碍中是必不可少的。

本研究填补了对青春期OD相关神经元功能障碍的认识空白，首次证明补充杜仲多糖可显著调节小鼠肠道菌群和色氨酸代谢，降低肠道和血清中脂多糖浓度，缓解肥胖引起的神经炎症，从而改善学习记忆和行为障碍。总之，该研究为未来使用中药杜仲探究临床减肥提供了新思路。

参考文献：

[1] Sonnenburg E, Sonnenburg J. Starving our microbial self: the deleterious consequences of a diet deficient in microbiota-accessible carbohydrates. Cell Metab. 2014;20:779-86

[2] Heiss CN, Manners-Holm L, Ying SL, Serrano-Lobo J, Gladh AH, Seeley RJ. et al. The gut microbiota regulates hypothalamic inflammation and leptin sensitivity in Western diet-fed mice via a GLP-1R-dependent mechanism. Cell Rep. 2021;35:109163

[3] Zhu Y, Dong L, Huang L, Shi Z, Shen R. Effects of oat β-glucan, oat resistant starch, and the whole oat flour on insulin resistance, inflammation, and gut microbiota in high-fat-diet-induced type 2 diabetic rats. J Funct Foods. 2020;69:103939

[4] Huang J, Wang Q, Xu Q, Zhang Y, Zheng Y. In vitro fermentation of Oacetylarabinoxylan from bamboo shavings by human colonic microbiota. Int J Biol Macromol. 2018;125:27-34

[5] Sun P, Wang M, Li Z, Wei J, Liu F, Zheng W, Zhu X, Chai X, Zhao S. Eucommiae cortex polysaccharides mitigate obesogenic diet-induced cognitive and social dysfunction via modulation of gut microbiota and tryptophan metabolism. Theranostics 2022; 12(8):3637-3655.

[6]  Bruce-Keller AJ, Salbaum JM, Luo M, Blanchard E, Taylor CM, Welsh DA. et al. Obese-type Gut Microbiota Induce Neurobehavioral Changes in the Absence of Obesity. Biol Psychiatry. 2015;77:607-15