隨著全球人口的老齡化，認(rèn)知衰退和肌肉流失等與年齡相關(guān)的病癥正在增多，癡呆癥的患病率迅速增長。由于這些病癥病程長且發(fā)展慢，如何經(jīng)濟(jì)有效地預(yù)防這些“老年病”成了重要的問題。近日一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，簡單且廉價(jià)的益生元補(bǔ)劑可以改善老年人的記憶力等認(rèn)知表現(xiàn)。

這項(xiàng)研究于2024年2月29日發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communication）雜志上，由來自英國倫敦國王學(xué)院（King’s College London）雙胞胎研究與基因流行病學(xué)部門的一支研究團(tuán)隊(duì)完成。

研究者們向36對60歲以上的雙胞胎（72名參與者）提供了益生元補(bǔ)劑和安慰劑，并于12周內(nèi)觀察他們在肌肉功能和認(rèn)知能力方面的變化。研究最終發(fā)現(xiàn)，接受了補(bǔ)劑的參與者雖然在肌肉功能方面沒有顯著區(qū)別，但在腸道菌群方面有所改善，認(rèn)知能力也有提升。

“這個(gè)結(jié)果為改善我們老齡人口的大腦健康和記憶帶來巨大的希望。它揭示腸-腦軸（gut-brain axis）的秘密或許能夠提供新的干預(yù)方法，讓我們更長壽健康地生活。”該研究的主要作者M(jìn)ary Ni Lochlainn博士對媒體表示。

利用腸-腦軸干預(yù)認(rèn)知健康

腸-腦軸是指大腦和腸消化道這兩個(gè)器官之間的溝通橋梁，其中腸道菌群扮演著重要的角色。近年來的多項(xiàng)研究已經(jīng)證明：大腦、腸道和菌群三者相互影響并調(diào)控生理作用，從腦部早期發(fā)育到晚年退行性疾病都與這些機(jī)制有著密切關(guān)系。

腸與腦的影響通道是雙向的。之前已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群能夠刺激腸-腦軸線，從而產(chǎn)生血清素、多巴胺、乙酰膽堿等神經(jīng)遞質(zhì)，對大腦神經(jīng)中樞產(chǎn)生影響。反過來，神經(jīng)系統(tǒng)的病變也能夠引起腸道菌群的變化，有研究指出自閉癥兒童的腸道菌群與健康兒童有明顯差異。

“隨著年齡的增長，腸道微生物群的抗性降低，因此更容易受到疾病、藥物和生活方式改變的影響，（菌群的）種群豐富度發(fā)生變化，在個(gè)體間變異性增加。”該研究寫道。

在這一理論的基礎(chǔ)上，該研究通過為老年人補(bǔ)充益生元來探究腸道系統(tǒng)與認(rèn)知和肌肉功能之間的關(guān)系。

據(jù)了解，益生元（prebiotics）與人們熟知的益生菌（probiotics）有所區(qū)別。益生元是天然食物中不易被人體消化的多糖成分，但能夠被腸道菌群（益生菌）用來生長擴(kuò)張和代謝，是它們的養(yǎng)料和溫床。

大部分益生元屬于水溶性膳食纖維，如低聚果糖（FOS）和低聚半乳糖（GOS），廣泛存在于全谷物、香蕉、綠葉蔬菜、洋蔥等食物中。在本研究中，研究者們向參與者提供了菊粉（insulin）和低聚果糖兩種補(bǔ)劑。

“這些植物纖維即便在經(jīng)濟(jì)困難的情況下仍可以惠及廣泛的人群，而且比較安全且接受度高。”本文的另一名作者Claire Steves教授表示。

之前已經(jīng)有研究表明，攝入益生元或能提升老年人的肌肉能力和認(rèn)知表現(xiàn)。雖然鍛煉已經(jīng)被證明可以顯著提升認(rèn)知能力，但與年輕人不同，老年人的體力和精力有限，從事持續(xù)體育鍛煉的難度更大。同時(shí)，老年人對于蛋白質(zhì)吸收的效率也相對較低。因此通過益生元等補(bǔ)劑改善肌肉功能成為更具潛力的干預(yù)方式。

“給予益生元食品補(bǔ)充劑已被證明可以改善老年人的弗里德脆弱性標(biāo)準(zhǔn)（Fried frailty criteria，是一系列用以判斷生理脆弱性的標(biāo)準(zhǔn)）中的兩項(xiàng)，即手握力和疲勞，并且提升整體脆弱指數(shù)水平。”研究寫道。

除益生元外，研究者們還為所有參與者制定鍛煉計(jì)劃，且提供促進(jìn)肌肉生長的肌酸（BCAA）補(bǔ)劑，以觀察他們的表現(xiàn)。遺憾的是，接受益生元補(bǔ)劑的參與者們雖然在腸道菌群上產(chǎn)生了不同，但在肌肉表現(xiàn)方面并沒有體現(xiàn)出顯著的提升。

研究者們認(rèn)為這個(gè)結(jié)果可能與實(shí)驗(yàn)劑量有關(guān)：“這里呈現(xiàn)的研究結(jié)果表明，每天7.5克的劑量足以引起腸道微生物群的變化。但對于健康志愿者隊(duì)列中的肌肉力量而言，該劑量可能不足以產(chǎn)生臨床上重要的反應(yīng)。”

此外，他們也表示菊粉/低聚果糖的組合有可能不是影響肌肉健康的最佳益生元，更好的組合需要更多后續(xù)研究來探索。

雖然參與者的肌肉能力提升不顯著，但在認(rèn)知方面卻得到改善。接受益生元補(bǔ)劑的參與者在成對聯(lián)想學(xué)習(xí)測試中犯的錯(cuò)誤更少。

“這是一個(gè)側(cè)重于視覺記憶和學(xué)習(xí)新知識的記憶測試。這項(xiàng)測試的結(jié)果也被認(rèn)為是阿爾茲海默病的早期診斷依據(jù)。”研究寫道，“我們的研究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知得分的增加與腸道中放線菌門（一類雙歧桿菌）相對豐度成正相關(guān)。”

遠(yuǎn)程研究或可提升老年患者參與性

該研究有兩大亮點(diǎn)，分別是采用了雙胞胎研究和遠(yuǎn)程研究的方式。前者幫助研究者們對參與者樣本進(jìn)行控制以得出更有說服力的結(jié)果，而后者則有利于克服老年人參與實(shí)驗(yàn)的種種障礙，如因身體原因無法親身參與。

該實(shí)驗(yàn)的樣本來自于TwinsUK隊(duì)列，該隊(duì)列登記了眾多在英國生活的雙胞胎。由于基因和早期生活環(huán)境的相似乃至一致性，雙胞胎在腸道菌群、肌肉能力、認(rèn)知能力等方面表現(xiàn)出相似性，方便研究者們對變量進(jìn)行控制。

“這項(xiàng)試驗(yàn)的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是采用了雙胞胎配對隨機(jī)分組的設(shè)計(jì)，結(jié)果是在基線上得到非常匹配的兩組，提高了檢測到有意義的因素的可能性并減少了混雜因素。”研究寫道。

而遠(yuǎn)程研究則是該研究的另一項(xiàng)優(yōu)勢。研究者們通過視頻、在線認(rèn)知測試和遠(yuǎn)程監(jiān)控等方式對老年參與者進(jìn)行研究，不僅讓原來不愿意去醫(yī)院或者行動不便的老年人能夠參與進(jìn)來，也顯著降低了實(shí)驗(yàn)成本。

研究者們也承認(rèn)，遠(yuǎn)程研究具有一定弊端。“遠(yuǎn)程交付可能會排除那些不具備數(shù)字素養(yǎng)或者沒有接觸計(jì)算機(jī)/平板電腦和/或互聯(lián)網(wǎng)的人。這可能會影響那些教育水平較低、貧困程度較高、英語為第二語言和受其他相關(guān)因素影響的人群。同時(shí)，與親自進(jìn)行數(shù)據(jù)收集相比，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收集可能不太精確。”研究寫道。

參考資料：https://www.nature.com/articles/s41467-024-46116-y

轉(zhuǎn)載來源：澎湃新聞 作者：季敬杰