【CMT&CHTV 文獻精粹】
導語：間歇性能量限制（IER）作爲一種有效的體重管理策略，其對大腦功能和腸道微生物組相互作用的影響尚未明確。本文通過前瞻性隊列研究，發現IER能顯著降低肥胖成人大腦中與食物攝入相關的區域活動，調節腸道微生物組，降低病原性大腸杆菌豐度，增加益生菌豐度，同時改善體重、BMI、血壓等臨床參數。研究還揭示了腸道微生物組與大腦活動之間的相關性，爲基于微生物組的肥胖治療策略提供了新靶點。
肥胖症是全球性的公共健康問題，其管理和治療策略一直是醫學研究領域的熱門話題。其中，間歇性能量限制（Intermittent Energy Restriction，IER）已經被證實爲一種有效的體重管理策略。然而，IER如何影響我們的生理機制，特別是大腦-腸道-微生物組軸（Brain-Gut-Microbiota Axis，BGM軸）的動態變化，這個問題的答案尚不清楚。更具體地說，我們尚未充分理解IER如何影響大腦功能和腸道微生物組的相互作用，以及這些相互作用如何共同影響體重管理。
爲了解決這些問題，2023年12月，《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》雜志發表了一篇題爲《Dynamical alterations of brain function and gut microbiome in weight loss》（《減重過程中大腦功能和腸道微生物組的動態變化》）的文章，采用先進的神經影像技術和微生物組分析方法對IER進行了全面的評估。這項研究開創性地探討了IER在改變大腦功能和腸道微生物組方面的作用，以及這些變化如何影響體重管理。
研究方法
本研究是一項前瞻性隊列研究，旨在探索IER對肥胖成人BGM軸動態效應。研究共納入25名肥胖成人，BMI範圍在28至45 kg/m²。IER方案分爲三個階段：第一階段爲4天的正常飲食期，無熱量和食物類型限制；第二階段爲32天的高度控制的禁食期，每天提供不同比例的基本能量攝入；第三階段爲30天的低度控制禁食期，參與者在家自行進行能量限制飲食。通過功能性磁共振成像（fMRI）和宏基因組測序，分別評估腦區活動和糞便樣本中的腸道微生物組成。
研究結果
大腦活動的變化通過fMRI技術，研究人員觀察到IER對肥胖成人大腦活動的影響。結果顯示，IER幹預期間，與肥胖相關的大腦區域活動呈現出顯著的降低，其認知控制回路中的下額葉眶回、情感和學習回路中的殼核、以及感覺回路中的前扣帶皮層的活動在IER的第二階段中期和末期分別出現了下降。這些區域與食物攝入的調節直接相關，IER通過降低這些區域的活動，可能有助于減少食物的攝入，從而促進減重。
腸道微生物組的動態變化IER對腸道微生物組的影響同樣顯著。研究中，肥胖成人的腸道中病原性大腸杆菌（E. coli）的豐度在IER幹預的多個時間點上顯著降低。與此同時，與肥胖相關的益生菌如Faecalibacterium prausnitzii、Parabacteroides distasonis和Bacteroides uniformis的豐度在IER的第二階段期間顯著增加，並在中期達到峰值，之後逐漸降低至接近基線水平。這一發現表明，IER可能通過調節腸道微生物組的組成，進而影響宿主的代謝健康和體重管理。
臨床參數的改善除了大腦活動和腸道微生物組的變化，IER還對肥胖成人的一系列臨床參數産生了積極影響。研究結果顯示，IER幹預期間，參與者的體重、BMI、腰圍、體脂百分比、骨骼肌量均顯著降低。此外，收縮壓和血清水平的糖化血紅蛋白、谷氨酰轉肽酶也有所下降。這些結果表明IER不僅能促進減重，還能改善肥胖相關的並發症，如高血壓、高血糖和肝功能異常。
BGM軸的相互作用研究進一步探討了IER幹預期間BGM軸的動態交互作用。通過相關性分析，研究人員發現腸道細菌的豐度變化與大腦活動的變化存在縱向相關性。例如，大腸杆菌的豐度與左側眶下額葉回的活動在基線時呈負相關，而Parabacteroides distasonis和Faecalibacterium plautii的豐度與右側眶下額葉回和右側殼核的活動在IER第二階段中期呈正相關。這些結果揭示了IER可能通過BGM軸的動態交互作用影響體重管理。
總結
本研究的結果對于理解IER如何通過影響BGM軸來促進減重提供了新的視角。大腦活動的變化、腸道微生物組的調節以及臨床參數的改善，共同構成了IER減重效果的多維度證據。此外，研究中觀察到的腸道微生物組與大腦活動之間的相互作用，爲開發基于微生物組的肥胖治療策略提供了潛在的靶點。盡管研究的隨訪時間有限，但其發現對于未來設計長期、可持續的肥胖幹預措施具有重要的啓示作用。
參考文獻：Zhou J, Wu X, Xiang T, et al. Dynamical alterations of brain function and gut microbiome in weight loss[J]. Front Cell Infect Microbiol. 2023 Dec 20;13:1269548. doi: 10.3389/fcimb.2023.1269548. PMID: 38173792; PMCID: PMC10761423.
編輯：連翹
二審：清揚
三審：應泉
排版：半夏
封面圖源：Pixabay
