成果介绍
► 肥胖不仅会增加糖尿病和心血管疾病风险，还可能损害学习、记忆等认知功能。近日，西北农林科技大学刘学波教授团队在《Advanced Science》发表研究，揭示了发芽藜麦改善肥胖相关认知障碍的一条关键路径：肠道菌群释放藜麦中的结合态阿魏酸，进而激活海马线粒体自噬，保护神经突触功能。
► 肥胖不仅会增加糖尿病和心血管疾病风险，还可能损害学习、记忆等认知功能。近日，西北农林科技大学刘学波教授团队在《Advanced Science》发表研究，揭示了发芽藜麦改善肥胖相关认知障碍的一条关键路径：肠道菌群释放藜麦中的结合态阿魏酸，进而激活海马线粒体自噬，保护神经突触功能。
► 研究团队以高脂饮食诱导的肥胖小鼠为模型，比较普通藜麦粉与发芽藜麦粉的干预效果。行为学测试显示，发芽藜麦能够明显改善小鼠的自主活动、工作记忆、短期记忆及空间学习能力，且高剂量发芽藜麦的效果优于普通藜麦。进一步分析发现，发芽藜麦提高了海马脑源性神经营养因子BDNF以及突触相关蛋白PSD-95、SYP的表达，同时增加神经元树突复杂度、树突棘密度，并改善突触超微结构，说明其有助于恢复受损的突触可塑性。
► 为什么发芽后的藜麦效果更突出？代谢组学分析显示，藜麦萌发后共有189种代谢物显著升高，其中酚类物质占比较大。阿魏酸是发芽藜麦中含量最高的多酚之一，达到1299.36微克/克，约为普通藜麦的2.29倍。不过，谷物中的阿魏酸主要以结合态存在，与细胞壁多糖相连，难以直接被人体消化吸收。
► 肠道菌群在这里扮演了“营养解锁者”的角色。16S测序和宏基因组分析发现，发芽藜麦显著提高了肠道菌群多样性，并选择性富集人罗斯拜瑞氏菌（Roseburia hominis）和肠道罗斯拜瑞氏菌（Roseburia intestinalis）。这两种细菌携带阿魏酸酯酶基因，能够产生阿魏酸酯酶，切断阿魏酸与植物细胞壁之间的酯键，将结合态阿魏酸释放为游离态。体外发酵和小鼠定植实验进一步证实，罗斯氏菌可促进发芽藜麦释放阿魏酸，并提高小鼠肠道、血清、肝脏及脑组织中的阿魏酸水平。
► 值得注意的是，移植发芽藜麦干预形成的肠道菌群，却不给予发芽藜麦底物，并不能完全复制其认知保护作用；只有“功能菌群＋发芽藜麦”共同存在时，改善效果才最明显。这说明其作用并非单纯依靠某类益生菌，而是依赖“肠道菌群—膳食底物”协同。
► 机制研究显示，释放后的阿魏酸可激活海马PINK1/Parkin相关线粒体自噬，促进受损线粒体清除，改善ATP生成、氧化应激和钙稳态，进而维持神经元生长及突触完整性。当研究人员使用线粒体自噬抑制剂后，阿魏酸对神经细胞和突触功能的保护作用明显减弱。
► 该研究构建了“发芽藜麦—罗斯拜瑞氏菌属—阿魏酸—线粒体自噬—突触可塑性”的完整作用链条，为理解全谷物营养成分如何被肠道微生物激活提供了新视角。不过，目前证据主要来自小鼠和细胞实验，未来仍需通过菌株基因敲除、条件性基因敲除及人体临床研究进一步验证，不能直接将其等同于对人类肥胖或认知障碍的治疗效果。
原文链接https://doi.org/10.1002/advs.76686
原文链接https://doi.org/10.1002/advs.76686
