综述:探索营养、肠道微生物群与神经发育障碍之间的关联
《Nutrition》:Exploring the links between nutrition, gut microbiome and neurodevelopmental disorders
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时间:2025年11月22日
来源:Nutrition 3
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营养失衡通过肠道菌群-脑轴影响自闭症等神经发育障碍的机制及可持续饮食干预路径分析
神经发育障碍(Neurodevelopmental Disorders, NDDs)是一类影响个体认知、行为及运动功能的复杂疾病,其中包括自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)等。这些疾病通常在儿童早期出现,对大脑发育和整体健康产生深远影响。近年来,研究发现,除了遗传因素外,环境因素在NDDs的发生和发展中也扮演着关键角色,尤其是营养因素。营养摄入的失衡,例如对高度加工食品的依赖,可能破坏消化系统健康和肠道微生物群的结构,从而影响神经发育的进程。本文通过综述当前研究,探讨了营养、肠道微生物群以及它们与神经发育之间的复杂关系,同时强调了可持续饮食模式在改善NDDs患者健康方面的重要意义。
营养与神经发育之间的联系,通常通过“肠-脑轴”(Gut-Brain Axis, GBA)来解释。肠-脑轴是连接肠道与中枢神经系统的一种双向通信系统,涉及免疫调节、代谢功能和神经递质活动。这些因素直接影响情绪、行为和注意力等大脑功能。肠道微生物群在这一过程中起着关键作用,它们通过产生短链脂肪酸(SCFAs)和神经递质如血清素、多巴胺、γ-氨基丁酸(GABA)等,影响大脑的结构和功能。因此,肠道微生物群的失衡(即所谓的“菌群失调”)可能与NDDs的发生密切相关,如自闭症和注意力缺陷多动障碍(ADHD)等。
在儿童早期,肠道微生物群的组成和多样性对其神经发育具有深远影响。母亲的营养状况、分娩方式、哺乳方式以及环境暴露等因素都会对婴儿的肠道菌群产生重要影响。例如,母亲在孕期和哺乳期的饮食习惯可能塑造胎儿和婴儿的肠道微生物群,进而影响神经发育。研究发现,富含全食物、膳食纤维和微量营养素的饮食模式与更优的神经发育结果相关,而高度加工食品(Ultra-Processed Foods, UPFs)则可能导致肠道菌群失衡,增加神经发育障碍的风险。此外,研究还指出,母亲在孕期摄入足够的ω-3脂肪酸、维生素D、B族维生素、铁和镁等营养素,可能有助于降低婴儿患自闭症和其他神经发育障碍的概率。
分娩方式对婴儿肠道微生物群的建立也具有重要影响。自然分娩的婴儿在出生时会接触到母亲阴道中的有益菌群,如乳酸菌和双歧杆菌,这些菌群有助于建立健康的肠道环境。而剖腹产的婴儿则主要接触到医院环境和母亲皮肤上的微生物,这可能导致肠道菌群的组成发生变化,增加肠道菌群失衡的风险。研究显示,剖腹产婴儿更容易出现肠道菌群组成异常,这可能与神经发育障碍的发生有关。因此,分娩方式和哺乳方式在婴儿早期神经发育过程中扮演着不可或缺的角色。
哺乳是促进婴儿肠道菌群建立和神经发育的重要因素。母乳中含有独特的成分,如人乳寡糖(Human Milk Oligosaccharides, HMOs),这些成分可以作为益生元,促进有益菌群的生长,从而改善肠道健康和大脑功能。研究指出,持续哺乳的婴儿表现出更好的认知功能和行为表现,而配方奶喂养的婴儿则由于其成分与母乳存在差异,可能在神经发育方面面临一定挑战。此外,哺乳的持续时间和方式可能与自闭症的发生率相关,有研究表明,哺乳时间越长,婴儿患自闭症的可能性越低。
近年来,研究者们越来越关注饮食模式对神经发育障碍的影响。地中海饮食、生酮饮食、西方饮食、植物性饮食以及低FODMAP饮食等不同饮食模式被研究其对神经发育的影响。地中海饮食以植物性食物为主,强调全谷物、水果、蔬菜、鱼类和橄榄油,同时限制糖分和反式脂肪的摄入。这种饮食模式被认为有助于降低慢性疾病风险,同时改善肠道微生物群的多样性,从而对神经发育产生积极影响。相比之下,西方饮食富含高度加工食品、添加糖和精炼油,可能导致肠道菌群失衡,增加炎症和代谢紊乱的风险,进而对神经发育产生负面影响。
低FODMAP饮食主要针对那些对发酵性短链碳水化合物敏感的人群,如患有肠易激综合征(IBS)的人。研究表明,这种饮食模式可能有助于缓解自闭症患者常见的胃肠道症状,如腹痛、胀气和便秘,从而提高生活质量。然而,长期遵循低FODMAP饮食可能会降低肠道微生物群的多样性,因此其对神经发育的长期影响仍需进一步研究。
生酮饮食是一种高脂肪、低碳水化合物的饮食模式,常用于治疗癫痫等神经系统疾病。尽管在自闭症患者中也显示出一定的治疗潜力,但其严格的饮食限制和对动物源性食品的依赖,使得其长期遵循难度较大,同时对环境可持续性也提出了挑战。因此,一些研究者正在探索改良版的生酮饮食,以减少其对环境的影响并提高其可接受性。
除了饮食因素,母亲的营养状况、压力水平和环境暴露也对胎儿和婴儿的神经发育产生重要影响。例如,母亲在孕期的营养不良或过度摄入某些营养素可能增加胎儿患神经发育障碍的风险。此外,母亲在孕期和产后经历的高水平压力可能影响胎儿的肠道菌群和下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的发育,进而影响神经系统的功能。研究还表明,母亲吸烟等不良行为可能对胎儿的神经发育产生负面影响,增加自闭症的发生风险。
综上所述,神经发育障碍的发生和发展受到多种因素的共同影响,其中饮食和肠道微生物群的作用不容忽视。未来的研究应更加关注饮食模式、肠道微生物群与神经发育之间的关系,并探索如何通过可持续的饮食方式改善NDDs患者的健康状况。同时,考虑到营养干预在治疗神经发育障碍中的潜力,需要更多大规模的纵向研究和临床试验,以验证不同饮食模式对神经发育的具体影响,并为未来的干预措施提供科学依据。此外,随着可持续发展意识的增强,营养干预不仅应关注个体健康,还应考虑其对生态环境的影响,推动更加环保和健康的饮食方式。
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