肠道菌群与卒中后认知障碍&轻度认知功能障碍 章节述评
述评人 章军建 教授
武汉大学中南医院神经科主任医师、首席专家兼副院长;第二临床学院神经精神病学教研室主任、二级教授,博士生导师。武汉大学“珞珈杰出学者”
湖北省痴呆与认知障碍医学临床研究中心主任、中国医师协会神经内科分会常委、中国老年医学会认知障碍分会副会长、中国阿尔茨海默病病协会(ADC)副主任委员、武汉医学会副会长、武汉医学会神经病学分会主任委员
有研究显示,卒中患者存在致肠道菌群生态失调,主要表现为肠杆菌科丰度增加,并可能促进缺血性脑损伤[1]和卒中后认知障碍(PSCI)。PSCI患者常表现出一定程度的炎症反应[2],但机制尚不清楚。肠道菌群失调与多种神经退行性疾病相关,而饮食结构可影响肠道菌群的分布特征[3],因此,包括PSCI在的血管性认知损害与肠道菌群生态的关系研究值得进一步研究。
为了明确肠道菌群是否影响PSCI的发病机制,南方医科大学附属南方医院神经内科的学者Wang Huidi等,对相关人群进行随访研究,并完成了一项动物对照实验,2022年4月发表在Journal of Neuroinflammation。随访研究纳入83例新发病卒中患者,分别在入组及随访3个月后采集血液与粪便样本进行分析,并识别出34例PSCI患者与49例非PSCI卒中患者(nPSCI);制作卒中模型小鼠并随机化分组,肠内植入菌群(FMT)分别源于PSCI、nPSCI、PSCI联合丁酸钠,另对两组卒中模型小鼠分别腹腔注射磷酸盐缓冲液(PBS)和脂多糖(LPS);按照计划对所有实验动物采集相关样本数据作分析。结果发现,与对照组比较,PSCI患者表现出过度的外周炎症和肠杆菌科丰度增加,且卒中后3个月肠杆菌丰度及其增量是PSCI独立风险因素;接受PSCI-FMT的卒中小鼠(PSCI小鼠)肠道菌群分布及代谢物水平恶化,认知功能下降,肠-脑屏障被破坏,激活炎症,脑内病变显著,补充丁酸钠则可缓解PSCI小鼠病变;腹腔注射LPS引起的病理变化与PSCI小鼠相似。该研究提示PSCI与炎症密切相关,肠杆菌丰度增加及其释放的LPS可能是其中的关键介质,而补充短链脂肪酸(SCFA)可改善相关病理变化,可能是一种潜在的PSCI干预方式。
为了探索中国中老年人群的饮食质量、肠道菌群、微RNA(miRNA)和轻度认知功能障碍(MCI)风险间的关联,首都医科大学公共卫生学院的学者Zhang Xiaona等,对相关人群进行了一项多中心随访研究联合单中心横断面调查研究,成果于2021年4月发表在The American Journal of Clinical Nutrition。从胆固醇和氧化甾醇对阿尔茨海默病的影响和机制调查(EMCOA)研究中选择2239例受试者,完成基线和随访期的综合认知测试及饮食调查后,计算中国膳食指南指数-2018(CDGI-2018)、热量调整后的膳食炎症指数(E-DII)和健康生活方式评分量表(HLS)的评分;另对75例MCI和52例健康受试者检测肠道菌群和相关血清miRNA水平的变化,绘制受试者操作特征曲线(ROC)以识别MCI患者和健康受试者。结果表明,饮食质量评分、肠道菌群的多样性与组成的差异、及miRNA水平均与MCI相关,而对三项指标组合后评定,可以最优化识别MCI患者。
对PSCI的研究表明,肠杆菌科丰度是与其关联最强的炎症指标,且与病情进展相关,提示肠道菌群失调与PSCI间可能互相促进。通过饮食补充SCFA,可能缓解PSCI的进展,支持了通过饮食调节肠菌进而抑制炎症的观点。对中老年人的饮食质量等因素与MCI关联的研究,也佐证了整体考虑饮食、肠道菌群,可能给卒中及其相关的认知功能损害患者带来更多获益。
参考文献:
[1] Xu K, Gao X, Xia G, Chen M, Zeng N, Wang S, et al. Rapid gut dysbiosis induced by stroke exacerbates brain infarction in turn. Gut. 2021;70:1486–1494.
[2] Zhang X, Bi X. Post-stroke cognitive impairment: a review focusing on molecular biomarkers. J Mol Neurosci. 2020;70(8):1244–1254.
[3] Garcia-Vega AS, Corrales-Agudelo V, Reyes A, et al. Diet quality, food groups and nutrients associated with the gut microbiota in a non-Western population. Nutrients. 2020;12(10):2938.