肠道菌群可能通过迷走神经导致记忆力下降

记忆力随年龄增长而衰退，可能和肠道里的细菌有关。一项小鼠研究发现，肠道菌群的变化会通过迷走神经影响大脑，导致记忆力下降。好消息是，研究人员也找到了逆转这种认知衰退的方法。

人上了年纪，记性通常会变差。但每个人差别很大：有人衰退很快，有人几乎感觉不到变化。随着人口老龄化加速，弄清楚为什么有些人受影响而有些人没有，变得越来越重要。

《自然》杂志发表的一项研究得出结论：与年龄相关的记忆问题可能由肠道及其中的细菌驱动。这种效应取决于身体如何感知和响应内部环境，也就是所谓的"内感受"。研究结果可能为缓解年龄相关记忆缺陷提供新思路。虽然研究是在动物身上做的，但结果很可能会引发更多研究。

内感受与记忆的关系

外感受是我们感知外部世界的能力：视觉、嗅觉、听觉等。内感受则是身体监测自身状态的能力。

迷走神经连接大脑和所有主要器官，是内感受的"高速公路"。它把身体的信息传给大脑，大脑再根据新信息做出必要调整。

神经元印迹，或者说记忆痕迹，是记忆储存的基本单位。这些神经元群在学习时形成并储存记忆。当我们遇到相关线索时，印迹被激活，就能提取记忆。

随着年龄增长，形成这些印迹的能力会下降。研究人员推测，衰老过程中身体与大脑之间的通信可能被破坏，这或许能解释记忆衰退。

他们的研究揭示了微生物、它们产生的化学物质、免疫系统、迷走神经和海马体之间的关系——海马体是记忆形成的关键脑区。

衰老的微生物组

像身体里的许多系统一样，肠道微生物组会随着年龄慢慢变化。小鼠也是如此。实验的第一部分，科学家用各种方法改变年轻小鼠的微生物组，让它更像老年小鼠。

他们通过粪便移植，或者简单地把年轻小鼠和老年小鼠养在一起来实现。当年轻小鼠有了老年微生物组后，表现出的认知衰退和老年小鼠相似。如果用抗生素治疗，消灭微生物组，认知能力就会恢复。

这表明微生物组会导致随年龄增长的记忆衰退。接下来，他们试图找出哪些特定菌株可能负责。结论是，最可能的候选者是Parabacteroides goldsteinii。

然后他们发现，携带老年微生物组，特别是P. goldsteinii，与海马体神经元反应改变有关。他们还注意到其他处理感官信息的脑区也有变化。他们推测，这可能表明认知衰退与内感受受损有关。

通过各种技术，科学家最终证明迷走神经是"罪魁祸首"。具体来说，是一种叫CCKAR+的神经元亚型，负责把信息从肠道传到海马体。这些神经元对一种叫胆囊收缩素（CCK）的肠道肽有反应。

当研究人员用CCK治疗老年小鼠和有老年微生物组的年轻小鼠时，它们的认知能力恢复了，和对照组小鼠没有区别。当用GLP-1受体激动剂刺激迷走神经时，也观察到同样的效果。

肠道细菌如何影响迷走神经

这是下一个要回答的问题。研究人员已经确定，P. goldsteinii水平升高与年龄相关记忆衰退有关，而这种衰退是由于从肠道到海马体的迷走神经功能降低造成的。

通过细致的排除过程，科学家筛选了P. goldsteinii产生的代谢物。最终锁定了一种叫3-羟基辛酸（3-HOA）的中链脂肪酸。他们发现，口服补充3-HOA可以诱导海马体出现年龄相关变化。

他们还测试了另外两种中链脂肪酸：癸酸和月桂酸。这两种在P. goldsteinii存在时都会增加，对海马体的作用与3-HOA相似。

在随后的测试中，科学家发现中链脂肪酸水平确实随年龄缓慢增加。再次证实，把年轻小鼠和老年小鼠养在一起，P. goldsteinii和3-HOA的水平都会升高。

中链脂肪酸如何影响记忆

这个侦探故事现在进入高潮：他们已经确定，与P. goldsteinii相关的中链脂肪酸通过降低肠道和海马体之间迷走神经的功能，导致年龄相关记忆衰退。

调查的下一部分聚焦于中链脂肪酸如何阻碍记忆形成，关键似乎是炎症。

中链脂肪酸激活一个叫GPR84的受体。缺乏GPR84或用GPR84阻断化合物治疗的小鼠，对3-HOA诱导的认知衰退有抵抗力。

GPR84主要在免疫细胞上表达，其激活通过触发细胞因子释放促进炎症。与此一致，科学家注意到年龄相关认知衰退也与炎症细胞因子水平升高有关，特别是在肠道和脂肪组织中。

"总的来说，我们的发现提出了一个模型：衰老导致胃肠道环境变化，包括P. goldsteinii过度生长和中链脂肪酸积累。这些代谢物反过来通过GPR84信号驱动促炎免疫反应，从而损害迷走神经活动、海马体反应和记忆功能。"

takeaway 和未来研究

虽然这项研究是在动物模型上进行的，但研究人员严谨的方法意味着我们可以相当确信这就是小鼠身上的机制。这不意味着人类也一样，但确实打开了可能性之门。

《医学新闻今日》联系了未参与该研究的Viome创始人兼首席科学官、新墨西哥大学兼职教授Momo Vuyisich博士。

"由于肠道活检和粪便采集在医学和研究中很常见，"他告诉我们，"这些关联在人类身上很容易建立。"

他补充说，"人类的一项非随机对照试验已经显示，粪便微生物移植可以改善认知"，所以发现类似关系肯定不是幻想。但他解释说，在人类身上复制这项研究的某些部分会"非常具有挑战性"。

我们问Vuyisich，这些发现最终能否带来减缓认知衰退的新方法。他很乐观，认为食物可能提供一些答案：

"对我来说，最有前景的治疗途径将是营养方面的，因为产生中链脂肪酸的微生物可能需要特定的营养成分来生产它们。一旦我们确定了这些成分，根据肠道微生物组测试，易感人群将获得特定饮食，以尽量减少中链脂肪酸的产生，尽量减少认知衰退。"

科学家已经证明，肠道微生物组可以对整体健康产生广泛影响，包括大脑健康，所以这至少为探索年龄相关认知衰退提供了一条新途径。

"我们的发现呼吁系统探索可能的内感受模拟物及其对衰老大脑的影响，"他们补充道。