虽然肠道菌群的成熟是一个动态的过程,明显贯穿人的一生前两到三年的生活可以代表靶向微生物群的膳食干预的最关键时期,并对提高儿童生长和大脑发育的贡献。目前微生物组研究的一个领域研究了婴儿和幼儿的肠道和大脑的开发之间的密切关系。

一个新的审查由大学大学Cork,格罗宁根大学,瓦宁根大学,AMC Amsterdam和Nutricia Research utrecht和新加坡的研究人员领导,探讨了肠道脑膜脑部发育和肠蠕动功能调制的程度。

首先,研究人员审查了从出生后的前几个月到3岁,大脑和肠道微生物的平行发展。早期生命的微生物殖民和大脑发育均有脆弱性的关键时期,其中肠道和大脑之间存在广泛的串扰。

在此期间的早期生命期间,肠道微生物群和大脑迅速发展。早期寿命微生物群殖民与神经元迁移平行运行。后来,在接下来的两到三年内的肠道殖民化与大脑的轴突生长,髓鞘和突触细化的关键时期一致。这些生理变化导致我们的微生物群稳定的状态和幼儿期间神经网络的整合,充分营养是影响肠道微生物群和大脑的发展的重要因素。

如今,我们知道双向通信在脑和微生物肿瘤调节的大脑和肠道之间进行,允许“肠脑轴”概念的演变为“微生物血管血管脑轴”的进化。已被用于阐明肠道微生物群关于行为和认知的角色的方法包括使用无菌动物,暴露于抗生素的动物,以及剖腹产的模型以及暴露于母体应激。

绝大多数研究已经解析了肠道微生物群和大脑发育和功能之间的关系来自动物模型,从而阻碍了临床前发现的翻译成人。

在这种情况下,可用的临床前数据表明肠道微生物群也与中枢神经系统进行通信- 通过神经,内分泌和免疫途径 -从而影响大脑功能和行为。最广泛研究早期生命期间微生物定植的机制影响大脑的正常发展包括

  • 调节肠道上皮屏障和血脑屏障功能,肠道胶质细胞稳态和微血花植物成熟,
  • 通过下丘脑 - 垂体肾上腺轴(HPA轴)的激素和神经调节,和
  • 调制免疫和代谢功能(通过细菌代谢物,如短链脂肪酸,以及神经递质,例如谷氨酸和γ-氨基丁酸)。

最后,研究人员还通过调制了新生儿的微生物组来审查了可以通过调节新生病的营养干预的影响。有少数临床前和临床研究,探索了饮食或特定营养素如何通过肠道微生物组影响脑功能。Of those, the most frequently studied factors that may drive the composition of the infant’s early gut microbiota and subsequent development were maternal diet (during gestation and lactation), early postnatal diet, supplementation with the omega-3 polyunsaturated fatty acids (eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids), and prebiotics (human milk oligosaccharides, short-chain galactooligosaccharides, long-chain fructooligosaccharides, and inulin), probiotics and synbiotics supplementation (e.g.Lactobacillus rhamosusGG和益生菌混合物)。

应该注意的是,迫切需要研究跨研究的标准化参数,以评估营养干预的结果,以通过肠道微生物群保护正常脑发育的营养干预措施。此外,长期随访研究将有助于阐明肠道微生物群和脑部发展之间的初期之间的相互作用,这刚刚开始破译,主要是通过基础研究。

总的来说,肠道微生物群在早期生命中的发展方向性的神经发育的关键时期。因此,早期寿命营养是可以塑造微生物群和大脑发育的重要可修饰因素。需要进一步的临床研究,以更好地了解营养,肠道微生物生物和大脑发展之间的相互作用,并对通过肠道微生物植物改善大脑健康的营养产生明确的建议。

参考:

王S,Harvey L,Martin R等。靶向肠道微生物群以影响早期生命中的脑发展和功能Neurosci Biobehav Res.。2018;95:191-201。DOI:10.1016 / J.NEUBIOUEREV.2018.09.002。