半乳糖低聚糖(GOS)对年轻女性肠-脑轴影响的随机对照研究:神经化学与肠道菌群的联动机制

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Brain, Behavior, and Immunity 8.8

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  本研究通过随机双盲对照试验,首次系统评估了半乳糖低聚糖(GOS)对17-25岁女性肠-脑轴(GBA)的多维度影响。研究团队发现GOS虽未显著降低特质焦虑(p=0.443),但能趋势性调节脑区GABA水平(如IOG区p=0.053),并短暂提升双歧杆菌丰度(p=0.001),为营养干预改善情绪障碍提供了神经-微生物组学证据。

  

近年来,肠-脑轴(Gut-Brain Axis, GBA)研究揭示了肠道微生物与大脑功能的深刻联系。特别值得注意的是,青春期至青年期是神经递质发育的关键窗口,此时γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸的兴奋/抑制(E/I)平衡对情绪调节至关重要。然而,现代饮食结构和压力环境可能导致肠道菌群紊乱,进而通过微生物代谢产物(如短链脂肪酸)影响神经递质水平,加剧焦虑等情绪障碍。针对这一科学难题,英国萨里大学的研究团队在《Brain, Behavior, and Immunity》发表了一项创新性研究,系统评估了半乳糖低聚糖(Galacto-Oligosaccharides, GOS)对健康年轻女性GBA通路的调控作用。

研究采用多学科技术方法:通过随机双盲安慰剂对照设计(n=83),结合磁共振波谱(1
H-MRS)定量分析脑区神经递质(dlPFC、ACC、IOG的GABA/谷氨酸水平),16S rRNA测序检测肠道菌群变化,并整合STAI焦虑量表、认知任务行为学等多维评估。

【主要结果】

  1. 神经化学调控:GOS组在枕下回(IOG)呈现GABA降低趋势(ITT人群p=0.053),高焦虑亚组在dlPFC区也有类似趋势(p=0.088),且效应持续至干预后28天。
  2. 微生物组动态:GOS特异性增加双歧杆菌丰度(p=0.001),但未改变α/β多样性。
  3. 行为学表现:高焦虑个体在简单反应时(p=0.036)和选择任务(p<0.001)中表现提升,但特质焦虑评分无组间差异(T2时p=0.443)。

【结论与意义】
该研究首次在人体证实GOS可通过"微生物-神经递质"通路影响GBA:虽然未实现焦虑症状的显著缓解,但观察到GABA能神经调控的持续性改变与菌群快速响应,提示GOS可能通过调节E/I平衡发挥潜在神经保护作用。特别值得注意的是,反应时的改善与高焦虑亚组的神经化学变化存在关联,为精准营养干预提供了新思路。这些发现为开发靶向肠道菌群的神经精神疾病干预策略奠定了重要基础,未来需进一步探索干预时长、剂量效应及特定人群(如临床焦虑患者)的适用性。

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