■微生物如何加剧认知能力的下降

在一项发表在《细胞宿主与微生物》杂志上针对小鼠进行的实验发现，肠道微生物会通过影响大脑中对记忆和学习至关重要的海马体，而导致认知障碍。他们发现，喂食生酮饮食(高脂肪、低碳水化合物)并间歇性缺氧的小鼠肠道微生物群中，一组名为嗜胆菌属微生物的数量显著增加。

在这项实验中，研究人员给几只小鼠喂食生酮饮食，给其它小鼠提供标准饮食。然后，让所有的小鼠连续5 d 接受低水平的氧气后进行4 d 恢复期。对科学家来说，剥夺动物的一些氧气是造成认知障碍的一种方法，目的是模仿人类的认知障碍，这种认知障碍可能由神经系统疾病或衰老引起。

接下来，科学家们观察了它们在迷宫中的判断能力。在试图走出迷宫时，摄入生酮饮食的老鼠比摄入标准饮食的老鼠平均多出30%的错误（两组的差异范围为25%～75%）。

研究人员还评估了不同的饮食是否会导致未进行缺氧干预小鼠的认知行为发生变化。试验发现，不管小鼠是生酮饮食还是标准饮食，它们走出迷宫的能力并没有明显的差异——这表明对认知能力的负面影响只有在缺氧的情况下才会发生。

“这些结果强调了需要不同环境因素共同作用下才能影响老鼠的认知行为，”该研究的第一作者加州大学洛杉矶分校的研究生克里斯汀·奥尔森说。

研究人员进一步研究了如果在给小鼠提供生酮饮食和缺氧前，清除小鼠的微生物群会发生什么。有趣的是，与暴露在缺氧环境下并给予生酮饮食但没有干预微生物群的小鼠相比，微生物群被早期干预的小鼠在迷宫中犯的错误明显更少。奥尔森说:“这表明与生酮饮食和缺氧有关的微生物可能会对认知障碍造成不利影响。”研究人员还发现，这种嗜胆菌属可以减弱海马体中正常的细胞信号传递。

奥尔森说:“嗜胆菌属破坏海马体活动和认知行为可能由缺氧和生酮饮食共同作用导致的。鉴于海马体在学习和记忆方面发挥的重要作用，这些变化为嗜胆菌属如何影响认知行为提供了线索。更具体地研究微生物如何影响大脑将非常重要。

认知障碍困扰着数百万65 岁以上的老年人，并与多种慢性代谢、免疫和神经退行性疾病有关，如阿尔茨海默病。加州大学洛杉矶分校生物科学德洛吉教授、加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院消化疾病副教授萧小兰(Elaine Hsiao)说，这项新研究可能是了解哪些微生物影响或损害认知能力的重要一步。同时，识别早期风险因素对于及早发现和预防认知障碍至关重要。当然，还需要更多的研究来确定除了嗜胆菌之外，是否还有其它肠道微生物也会影响认知能力，以及微生物菌群是否会导致人类的认知能力下降。

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210817131335.htm