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徐州|不吃蔬果，真傷腦！徐州醫科大團隊發現，膳食纖維缺乏飲食通過改變腸道-海馬軸，引起認知功能障礙丨科學大發現( 二 )

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徐州|不吃蔬果，真傷腦！徐州醫科大團隊發現，膳食纖維缺乏飲食通過改變腸道-海馬軸，引起認知功能障礙丨科學大發現
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FD 小鼠結腸黏膜厚度顯著降低
16S rRNA基因測序分析結果顯示 FD和對照組之間的腸道菌群β-多樣性存在明顯差異 ， 表現為擬桿菌門減少 ， 變形菌門增加 。
通過線性判別分析效應大?。↙EfSe） ， 研究人員發現 ，擬桿菌門較低分類群細菌數量也有所減少 ， 包括擬桿菌綱、擬桿菌目、S24-7科和普雷沃菌屬 ， 而 變形菌較低分類群富集增多 ， 包括δ-變形菌綱 ， 脫硫弧菌目和黃單胞菌目、脫藻弧菌科、黃單胞菌科、嗜膽菌屬和寡養單胞菌屬 。改變的擬桿菌門和變形桿菌門微生物群與小鼠物體位置、時間順序和筑巢行為測試的認知指標顯著相關 。
為了研究FD誘導的腸道改變與認知改變的因果關系 ， 研究人員分析了短期（7天）FD小鼠的腸道微生物、結腸參數以及認知行為的變化 ， 發現短期的FD已經能降低小鼠結腸擬桿菌門水平 ， 升高變形菌門水平 ， 并破壞腸粘膜 ， 但沒有改變小鼠的認知功能 ， 表明 FD誘導的腸道改變先于認知改變 。
SCFAs是腸道菌群在膳食纖維發酵過程中產生的重要代謝產物[6] ， 研究人員發現FD小鼠乙酸、丙酸和丁酸的濃度明顯降低 。 通過使用 SCFA受體敲除GPR41?/?和 GPR43?/?小鼠 ， 他們發現該小鼠 腸道黏膜的連接蛋白水平均降低 ， 并出現認知功能受損、突觸相關蛋白水平降低 ， 證實缺失膳食纖維誘導的SCFAs減少和SCFA受體失活 ， 可能是腸功能障礙和認知功能障礙之間的重要環節 。

徐州|不吃蔬果，真傷腦！徐州醫科大團隊發現，膳食纖維缺乏飲食通過改變腸道-海馬軸，引起認知功能障礙丨科學大發現
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SCFA受體敲除小鼠GPR41?/?和 GPR43?/?小鼠出現認知功能障礙
為了確定SCFAs水平的降低是否與纖維缺乏后腸-腦軸的改變有關 ， 研究人員對 FD小鼠額外補充15周SCFAs (FDS) ， 發現補充SCFAs可改善FD小鼠的認知功能 ， 減少突觸蛋白丟失 ， 抑制小膠質細胞激活及吞噬突觸 ， 并可部分恢復FD小鼠腸道內穩態 ， 防止膳食纖維缺乏飲食引起的腸-腦軸功能障礙 。
總的來說 ， 這項研究在慢性缺乏膳食纖維的小鼠模型中發現了顯著認知能力下降 ， 其關鍵機制在于腸道-海馬軸改變 。
這提醒我們在以后的日常生活中 ， 可增加日常膳食纖維攝入量 ， 或許在一定程度上減少認知能力下降和神經退行性病變的發生風險 。

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參考文獻：
2. Livingston G, Huntley J, Sommerlad A, et al. Dementia prevention, intervention, and care: 2020 report of the Lancet Commission. Lancet. 2020;396(10248):413-446. doi:10.1016/S0140-6736(20)30367-6.
3. Wang HJ, Wang ZH, Zhang JG, et al. Trends in dietary fiber intake in Chinese aged 45 years and above, 1991-2011. Eur J Clin Nutr. 2014;68(5):619-622. doi:10.1038/ejcn.2014.24.
【徐州|不吃蔬果，真傷腦！徐州醫科大團隊發現，膳食纖維缺乏飲食通過改變腸道-海馬軸，引起認知功能障礙丨科學大發現】5. Price KA, Varghese M, Sowa A, et al. Altered synaptic structure in the hippocampus in a mouse model of Alzheimer's disease with soluble amyloid-β oligomers and no plaque pathology. Mol Neurodegener. 2014;9:41. Published 2014 Oct 13. doi:10.1186/1750-1326-9-41.