从动物行为到人类围手术期神经认知障碍：肠脑轴的转化边界

《Behavioural Brain Research》：From animal behavior to human perioperative neurocognitive disorders: translational boundaries of the gut–brain axis

　　

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  人类围术期肠脑轴证据不断扩展但仍存在异质性。
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  动物行为缺陷不能等同于人类围术期诊断。
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  益生菌试验报告了认知获益，但未显示出微生物的中介作用。
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  所检索到的研究中均未采用预设的微生物组中介分析。
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  需要跨物种终点指标的对齐以提高临床转化。

章节摘要

范围、术语与临床谱系

围术期神经认知障碍（PND）是一个伞状概念而非单一结局。2018年命名共识与《精神障碍诊断与统计手册》第五版（DSM-5）标准相一致，根据与手术的时间关系和临床特征区分了不同实体（表1）[1]；这些亚型不能互相替代，所报告的发病率、危险因素和干预效果归属于实际研究的实体[2]。

文献检索策略

本批判性叙述性综述并非系统综述、范围综述或荟萃分析。未注册方案，筛选和选择未独立重复进行，未进行正式的偏倚风险评估或证据确定性分级。证据基础分两个阶段构建，两者的数据库覆盖范围不同，因此分别报告。

原始结构化检索涵盖PubMed/MEDLINE、Web of Science核心

肠脑轴相关变化但无神经认知结局（第1B层级）

两项前瞻性人类队列提供了暴露端最直接的可用测量。在英国国家健康与护理研究院IntAct试验的探索性分析中，对202名接受直肠癌手术患者的直肠拭子在基线、手术当天及术后第3–5天采集，结果显示围术期α多样性降低，术后粪肠球菌属和普氏菌属增加[27]。在81例前瞻性队列中

手术诱导的菌群失调与认知行为

动物模型提供了人类研究目前无法做到的：可控的手术暴露与可操控的微生物群落相结合。在老年小鼠中，手术导致认知功能障碍，同时伴随微生物组成改变和肠屏障功能破坏加重，而在年轻小鼠中这些效应基本不存在；从年轻供体移植微生物，或用地塞米松、乳杆菌或吲哚丙酸恢复屏障功能，均可减轻神经病理学和认知改变，

屏障、代谢物、类淋巴、迷走神经与HPA轴证据

最常引用的支持SCFA依赖性屏障保护的研究来自无菌生物学。无菌小鼠从宫内生活到成年均表现出血脑屏障通透性增加，occludin和claudin-5表达降低；晚孕期母体微生物限制了标记抗体进入胎儿脑实质，丁酸钠恢复了紧密连接表达和屏障选择性[71]。既无手术暴露也无认知结局

所引用啮齿类行为学实验的测量内容

上述总结的临床医学前文献（第2和第3层级）依赖少量行为学实验，每个实验探索不同的认知领域。莫里斯水迷宫实验用于人源化菌群移植实验[70]和胆碱–氧化三甲氮大鼠模型[73]，通过逃逸表现和平台象限偏好测量海马依赖性的空间学习和参照记忆；由于逃逸需要利用远处线索导航至隐藏平台，

肠脑轴与已确立的围术期机制并置

肠脑轴（GBA）假设必须与更清晰的已知机制一起解读，这些机制可能独立发挥作用。手术创伤通过细胞因子释放（IL-1β、IL-6、TNF-α）和损伤相关分子模式信号激活全身炎症反应；在神经储备减少的老年患者中，这些外周信号可以突破血脑屏障并激活中枢小胶质细胞网络，足以损害海马突触功能[7]、[15]。脑

局限性

本综述本身存在局限性。它是批判性叙述性综述而非系统综述：检索是结构化的但不全面，选择未独立重复，未进行偏倚风险评价或证据确定性分级，因此关于未检索到的内容的表述描述的是所检索到的文献范围，而非已证实的不存在。层级划分反映证据的直接程度，由作者应用，并非经过验证的工具。表2、表3呈现

结论

目前检索到的人类围术期证据包括观察性队列和若干干预试验，但仍存在异质性且大多为单中心研究，采样方案、神经认知评估和机制测量不一致，外部验证有限；这些差异详见第3.4节和表2。即使是在最大的队列中，结局事件数量仍然较少，报告为区分性的菌群在不同队列之间存在差异，且保留

资助

本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的具体资助。

CRediT作者贡献声明

朱驰：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、调查、概念构思。魏炯林：撰写——审阅与编辑、验证、监督、概念构思。

生成式AI及AI辅助技术在写作过程中的声明

在本研究准备过程中，作者使用ChatGPT（OpenAI）协助语言编辑和稿件组织，使用Claude（Anthropic）协助文献检索支持、参考文献与引用检查、语言编辑、稿件组织以及图1中解释性示意图的概念与程序化构建。使用这些工具后，作者审查并编辑了所有输出，独立核实了所引用的证据，并承担全部

致谢

无。

利益冲突

利益冲突：无。

竞争性利益

作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

投稿声明

本手稿为原创，此前未曾发表，且未在别处投稿评审中。所有作者均已阅读并批准提交版本。

朱驰|魏炯林