【CMT&CHTV 文献精粹】
导语：间歇性能量限制（IER）作为一种有效的体重管理策略，其对大脑功能和肠道微生物组相互作用的影响尚未明确。本文通过前瞻性队列研究，发现IER能显著降低肥胖成人大脑中与食物摄入相关的区域活动，调节肠道微生物组，降低病原性大肠杆菌丰度，增加益生菌丰度，同时改善体重、BMI、血压等临床参数。研究还揭示了肠道微生物组与大脑活动之间的相关性，为基于微生物组的肥胖治疗策略提供了新靶点。
肥胖症是全球性的公共健康问题，其管理和治疗策略一直是医学研究领域的热门话题。其中，间歇性能量限制（Intermittent Energy Restriction，IER）已经被证实为一种有效的体重管理策略。然而，IER如何影响我们的生理机制，特别是大脑-肠道-微生物组轴（Brain-Gut-Microbiota Axis，BGM轴）的动态变化，这个问题的答案尚不清楚。更具体地说，我们尚未充分理解IER如何影响大脑功能和肠道微生物组的相互作用，以及这些相互作用如何共同影响体重管理。
为了解决这些问题，2023年12月，《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》杂志发表了一篇题为《Dynamical alterations of brain function and gut microbiome in weight loss》（《减重过程中大脑功能和肠道微生物组的动态变化》）的文章，采用先进的神经影像技术和微生物组分析方法对IER进行了全面的评估。这项研究开创性地探讨了IER在改变大脑功能和肠道微生物组方面的作用，以及这些变化如何影响体重管理。
研究方法
本研究是一项前瞻性队列研究，旨在探索IER对肥胖成人BGM轴动态效应。研究共纳入25名肥胖成人，BMI范围在28至45 kg/m²。IER方案分为三个阶段：第一阶段为4天的正常饮食期，无热量和食物类型限制；第二阶段为32天的高度控制的禁食期，每天提供不同比例的基本能量摄入；第三阶段为30天的低度控制禁食期，参与者在家自行进行能量限制饮食。通过功能性磁共振成像（fMRI）和宏基因组测序，分别评估脑区活动和粪便样本中的肠道微生物组成。
研究结果
大脑活动的变化通过fMRI技术，研究人员观察到IER对肥胖成人大脑活动的影响。结果显示，IER干预期间，与肥胖相关的大脑区域活动呈现出显著的降低，其认知控制回路中的下额叶眶回、情感和学习回路中的壳核、以及感觉回路中的前扣带皮层的活动在IER的第二阶段中期和末期分别出现了下降。这些区域与食物摄入的调节直接相关，IER通过降低这些区域的活动，可能有助于减少食物的摄入，从而促进减重。
肠道微生物组的动态变化IER对肠道微生物组的影响同样显著。研究中，肥胖成人的肠道中病原性大肠杆菌（E. coli）的丰度在IER干预的多个时间点上显著降低。与此同时，与肥胖相关的益生菌如Faecalibacterium prausnitzii、Parabacteroides distasonis和Bacteroides uniformis的丰度在IER的第二阶段期间显著增加，并在中期达到峰值，之后逐渐降低至接近基线水平。这一发现表明，IER可能通过调节肠道微生物组的组成，进而影响宿主的代谢健康和体重管理。
临床参数的改善除了大脑活动和肠道微生物组的变化，IER还对肥胖成人的一系列临床参数产生了积极影响。研究结果显示，IER干预期间，参与者的体重、BMI、腰围、体脂百分比、骨骼肌量均显著降低。此外，收缩压和血清水平的糖化血红蛋白、谷氨酰转肽酶也有所下降。这些结果表明IER不仅能促进减重，还能改善肥胖相关的并发症，如高血压、高血糖和肝功能异常。
BGM轴的相互作用研究进一步探讨了IER干预期间BGM轴的动态交互作用。通过相关性分析，研究人员发现肠道细菌的丰度变化与大脑活动的变化存在纵向相关性。例如，大肠杆菌的丰度与左侧眶下额叶回的活动在基线时呈负相关，而Parabacteroides distasonis和Faecalibacterium plautii的丰度与右侧眶下额叶回和右侧壳核的活动在IER第二阶段中期呈正相关。这些结果揭示了IER可能通过BGM轴的动态交互作用影响体重管理。
总结
本研究的结果对于理解IER如何通过影响BGM轴来促进减重提供了新的视角。大脑活动的变化、肠道微生物组的调节以及临床参数的改善，共同构成了IER减重效果的多维度证据。此外，研究中观察到的肠道微生物组与大脑活动之间的相互作用，为开发基于微生物组的肥胖治疗策略提供了潜在的靶点。尽管研究的随访时间有限，但其发现对于未来设计长期、可持续的肥胖干预措施具有重要的启示作用。
参考文献：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.
编辑：连翘
二审：清扬
三审：应泉
排版：半夏
封面图源：Pixabay
