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種子富集蔬菜健康飲食對圍絕經期女性腸道菌群及腦功能的影響:一項認知改善的探索性研究
《Scientific Reports》:Effects of a healthy diet based on seed-rich vegetables on the gut microbiota and intrinsic brain activity in perimenopausal women: A pilot study on cognitive improvement
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月21日 來源:Scientific Reports 3.8
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針對圍絕經期綜合征(PMS)伴隨的認知功能下降和腸道菌群紊亂問題,中國農業大學與貴州省人民醫院團隊開展了一項單臂縱向研究,探討富含蘿卜籽(RSL)的植物性飲食干預對腸道菌群、靜息態腦功能(ALFF)及認知功能的影響。結果顯示,12周干預后受試者左側枕中回、楔前葉等腦區自發活動增強,且特定菌門(如Synergistetes)與腦功能改善顯著相關,為通過膳食調控"腸-腦軸"提供了新證據。
圍絕經期是女性從生殖年齡過渡到絕經的特殊階段,伴隨著卵巢功能衰退和激素水平波動,約80%女性會出現圍絕經期綜合征(Perimenopausal syndrome, PMS),表現為潮熱、情緒障礙及認知功能下降。更值得關注的是,這一時期女性患阿爾茨海默。ˋD)的風險顯著增加,被稱為"神經過渡期"。傳統研究多聚焦于激素替代療法,但其潛在副作用限制了臨床應用。近年研究發現,腸道菌群通過"腸-腦軸"(Microbiota-Gut-Brain Axis)與中樞神經系統雙向交流,而圍絕經期女性普遍存在腸道菌群失調(dysbiosis)。那么,能否通過膳食干預調節腸道菌群,進而改善腦功能?這個科學問題具有重要的臨床價值和社會意義。
中國農業大學食品科學與營養工程學院聯合貴州省人民醫院放射科團隊在《Scientific Reports》發表了一項開創性研究。研究人員設計了一項為期12周的單臂縱向試驗,招募24名圍絕經期女性(最終10人完成),采用富含蘿卜籽(Raphanus sativus L., RSL)的植物性飲食(每日攝入5g RSL),通過16S rRNA測序分析腸道菌群,結合靜息態功能磁共振成像(resting-state fMRI)的低頻波動振幅(Amplitude of Low-Frequency Fluctuation, ALFF)技術評估腦功能變化,并采用蒙特利爾認知評估(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)量表檢測認知功能。
關鍵技術方法包括:1)采用單臂縱向設計,對10名圍絕經期女性進行12周RSL飲食干預(5g/天);2)通過16S rRNA測序分析糞便菌群組成;3)使用3.0T磁共振采集靜息態fMRI數據,采用DPARSF軟件計算ALFF值;4)MoCA量表評估7個認知域;5)統計學分析采用配對t檢驗、Friedman檢驗及Pearson相關性分析。
【神經心理學評估】
MoCA測試顯示,干預后視覺空間/執行功能子項得分呈現改善趨勢(P=0.051),總分從25.4±1.78升至26.6±1.96(P=0.089)。雖然未達統計學顯著性,但提示RSL飲食可能對特定認知域有積極影響。
【胃腸道癥狀】
干預顯著增加打嗝頻率(P<0.05)和排便次數(P<0.05),但未引起其他消化道不適。Bristol大便量表顯示腸道功能改善,印證了RSL傳統醫學中"消食除脹"的功效。
【腸道菌群變化】
α多樣性分析顯示Good's coverage指數顯著提高(P<0.05)。在門水平上,厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)相對豐度下降,而變形菌門(Proteobacteria)和放線菌門(Actinobacteria)減少。LEfSe分析發現假單胞菌屬(Pseudomonas)和草酸桿菌科(Oxalobacteraceae)富集,而氣單胞菌屬(Aeromonas)和志賀氏菌屬(Shigella)等致病菌減少。KEGG預測顯示溶酶體、細胞色素P450代謝等通路被激活。
【腦功能改變】
ALFF分析揭示干預后三個關鍵腦區活動增強:左側枕中回(Occipital_Mid_L,P<0.001)、左側楔前葉(Precuneus_L,P=0.005)和左側扣帶回中部(Cingulum_Mid_L,P=0.046)。這些區域分別參與視覺信息處理、情景記憶整合和情緒調節,其功能增強與MoCA執行功能改善相呼應。
【菌群-腦-認知關聯】
干預后,協同菌門(Synergistetes)和疣微菌門(Verrucomicrobia)豐度與上述三個腦區的ALFF值呈正相關(r>0.6,P<0.05);時,協同菌門豐度與視覺空間/執行功能正相關,而普雷沃菌屬(Prevotella)與命名功能負相關,提示特定菌群可能通過腸-腦軸調控認知功能。
這項研究首次證實:富含RSL的植物性飲食可通過調節圍絕經期女性腸道菌群組成(如增加Synergistetes和Verrucomicrobia),增強與認知相關的腦區自發神經活動(ALFF),進而改善執行功能。其機制可能涉及:1)RSL主要活性成分蘿卜硫素(sulforaphene, SFE)激活Nrf2抗氧化通路;2)菌群代謝產生的短鏈脂肪酸(SCFAs)抑制神經炎癥;3)下調促炎菌群(如Aeromonas)減輕腸屏障損傷。
研究的創新點在于首次將飲食干預、腸道菌群和靜息態腦功能三者結合,為圍絕經期認知障礙的非藥物干預提供了新思路。局限性包括樣本量。╪=10)、缺乏對照組,未來需要更大規模的隨機對照試驗驗證。這項成果為開發基于"食藥同源"的圍絕經期健康管理策略奠定了科學基礎,也為理解腸-腦軸在神經退行性疾病中的作用提供了新視角。
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