肠道菌群膳食指数（DI-GM）与认知功能的关联：NHANES发现及香港队列宏基因组数据验证

为解决饮食-肠道菌群-脑轴在认知健康中的作用机制问题，研究人员开展了一项关于肠道菌群膳食指数（DI-GM）与认知功能的关联研究。通过分析NHANES数据及香港骨质疏松队列（OS队列）的宏基因组数据，发现高DI-GM评分（尤其是膳食纤维摄入）与认知功能改善显著相关，且Eubacterium ventriosum介导了12.7%的膳食纤维对痴呆风险的保护效应。该研究为通过饮食干预改善肠道菌群以延缓认知衰退提供了新证据。

　　

随着全球老龄化加剧，痴呆症已成为重大公共卫生挑战。据统计，仅美国就有超过700万人罹患阿尔茨海默病（AD），年医疗支出高达3840亿美元。作为痴呆前驱阶段的轻度认知障碍（MCI）在65岁以上人群中发病率达8%-11%。面对这一严峻形势，探索可干预的风险因素至关重要。近年研究发现，饮食通过调控肠道菌群影响脑功能的“肠-脑轴”机制，为认知衰退的预防提供了新思路。然而，如何量化饮食对肠道菌群的综合影响，并明确其与认知功能的具体关联，仍是亟待解决的科学问题。

香港特别行政区微生物组研究中心（Microbiota I-Center, MagIC）的研究人员开展了一项创新研究，通过构建肠道菌群膳食指数（Dietary Index for Gut Microbiota, DI-GM），系统评估了饮食模式与认知功能的关联。这项发表在《The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease》的研究，整合了美国国家健康与营养调查（NHANES）2011-2014年数据和香港骨质疏松队列（OS队列）的宏基因组数据，首次揭示了DI-GM评分与多维度认知功能的剂量-效应关系，并发现特定肠道菌种在膳食纤维保护认知功能中的介导作用。

研究采用三项关键技术：1）基于24小时膳食回忆计算DI-GM评分，包含14种有益/有害菌群的膳食成分；2）在NHANES中使用CERAD（阿尔茨海默病注册联盟量表）、动物流畅性测试（AFT）和数字符号替换测试（DSST）评估认知功能，在OS队列采用香港版蒙特利尔认知评估（HK-MoCA）；3）对OS队列粪便样本进行宏基因组测序（DNBSEQ-G400平台），通过MetaPhlAn4进行物种注释。

3.1 研究人群特征

分析纳入NHANES 2446名60岁以上老年人，发现DI-GM高分组（≥6分）的DSST得分显著优于低分组（54.35 vs 49.31，p=0.005）。OS队列252名受试者中，健康对照组膳食纤维摄入量（14.5g）显著高于痴呆组（11.1g）。

3.2 DI-GM与认知功能的关联

多因素回归显示，DI-GM每增加1分，DSST表现改善10%（OR=0.90，95%CI：0.82-0.99）。有益菌群评分（BGMS）与p-MCI风险降低12%相关（OR=0.88），且能改善CERAD即时/延迟回忆（均p<0.05）。

3.5 关键膳食成分的作用

膳食纤维摄入与DSST表现提升36%相关（OR=0.64），而精制谷物摄入使p-MCI风险增加83%（OR=1.83）。在OS队列中，膳食纤维与HK-MoCA总分正相关（β=0.24，p<0.05），尤其影响视空间/执行和语言领域。

3.6 肠道菌群的介导作用

网络分析发现膳食纤维与Eubacterium ventriosum等发酵菌显著相关。贝叶斯中介模型显示，E. ventriosum介导了膳食纤维对痴呆风险12.7%的保护效应（ACME=-0.014，95%CrI：-0.040至-0.001）。

这项研究首次证实DI-GM可作为评估饮食-菌群-脑轴关系的有效工具。其创新性体现在：1）建立菌群特异性膳食指数与多维认知功能的量化关联；2）发现Eubacterium ventriosum等菌种在膳食纤维保护认知中的生物学通路；3）通过跨人群验证增强结论可靠性。尽管存在横断面设计的局限性，但研究为通过靶向调控肠道菌群的膳食干预（如增加纤维摄入）预防认知衰退提供了重要依据，对制定老龄化社会的营养策略具有指导意义。未来需开展纵向研究明确因果关联，并探索SCFA（短链脂肪酸）、BDNF（脑源性神经营养因子）等分子机制在菌群-脑轴中的作用。