相信大家都有這種經(jīng)歷，前腳要做件什么事兒，后腳打個(gè)岔就想不起來(lái)了。別說(shuō)提筆忘事，提筷提刀提貓，就算啥也不提，那也是常常忘事。由此我們調(diào)侃自己——年紀(jì)大了，記性不行了。

不過(guò)，記憶能力的下降可并不是衰老的“專(zhuān)利”，有損記憶和其他認(rèn)知功能的因素很多，肥胖也是其中一個(gè)。

近期的《細(xì)胞代謝》雜志上，來(lái)自西班牙的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)比了肥胖者和非肥胖者的記憶功能差異，并與大腦結(jié)構(gòu)和腸道微生物組進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腸道微生物的芳香族氨基酸代謝物與大腦的記憶功能有關(guān)，肥胖可通過(guò)這一機(jī)制損害記憶功能[1]。

實(shí)驗(yàn)中，移植了肥胖者腸菌的小鼠記憶功能有了顯著的降低！

認(rèn)知功能下降是全人類(lèi)都要面臨的大問(wèn)題，這主要是由于人類(lèi)平均壽命的延長(zhǎng)，以及肥胖和其他代謝疾病的增加。肥胖是認(rèn)知損傷的風(fēng)險(xiǎn)因素之一，不過(guò)反過(guò)來(lái)說(shuō)，認(rèn)知損傷的人群也更容易超量攝入和變胖，也就是說(shuō)，肥胖與認(rèn)知損傷之間，誰(shuí)為因誰(shuí)為果其實(shí)并不清楚。

從肥胖到認(rèn)知，中間不可忽視的一環(huán)就是腸道微生物。

眾所周知，世界不是你的也不是我的，是腸道微生物的。腸道微生物啥都摻和，肥胖給腸菌帶來(lái)的諸多改變就不多說(shuō)了，大家都很熟悉，而腸菌也能夠?qū)τ洃浌δ墚a(chǎn)生影響。比如此前研究就發(fā)現(xiàn)，缺少腸菌的無(wú)菌小鼠，對(duì)恐懼的習(xí)得能力是有所欠缺的[2]，其他研究結(jié)果也找到了與記憶能力有關(guān)的具體菌種。

不過(guò)這些發(fā)現(xiàn)都是在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上找到的，在人類(lèi)中是否也有類(lèi)似的證據(jù)，能夠說(shuō)明肥胖-腸菌-記憶損傷這個(gè)鏈條呢？

研究者召集了116名參與者，其中包括65名肥胖者和51名非肥胖者。這些參與者通過(guò)不同心理學(xué)量表測(cè)量了記憶功能（CVLT-IR/CVLT-SDFR/TDS），研究者從結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，肥胖者的學(xué)習(xí)能力、即時(shí)回憶（immediate recall）、短期延遲回憶（short delayed recall）和工作記憶能力都有顯著的損傷。

肥胖者的測(cè)試記憶評(píng)分顯著降低

接下來(lái)，研究者通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)記憶能力與腸道微生物之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)很多共生菌都與學(xué)習(xí)、非文字記憶及工作記憶能力表現(xiàn)出正相關(guān)，主要是從屬于厚壁菌門(mén)的梭狀芽孢桿菌屬；反之，來(lái)自擬桿菌們和變形桿菌門(mén)的一些菌種則表現(xiàn)出了與記憶分?jǐn)?shù)的負(fù)相關(guān)。

在種類(lèi)之外，腸菌的宏基因組功能也表現(xiàn)出了與記憶的關(guān)聯(lián)，其中尤其值得關(guān)注的是與維生素B代謝相關(guān)的途徑，例如核黃素、維生素B6、葉酸、維生素B12的代謝都與記憶呈負(fù)相關(guān)。

而眾所周知的是，B族維生素與認(rèn)知能力關(guān)系頗深，尤其是硫胺（維生素B1）和葉酸[3]。

研究者猜測(cè)，這些基因功能的活躍可能會(huì)導(dǎo)致腸菌對(duì)硫胺的吸收或分解代謝增加，致使宿主對(duì)硫胺的吸收減少，由此影響記憶功能。

那么在這樣的影響之下，大腦發(fā)生了什么樣的變化呢？

研究者通過(guò)MRI對(duì)參與者的大腦中與語(yǔ)言記憶和工作記憶有關(guān)的腦區(qū)進(jìn)行了評(píng)估。排除了年齡、性別、BMI等諸多相關(guān)因素之后，分析結(jié)果顯示，語(yǔ)言記憶和學(xué)習(xí)能力與左右海馬體積有關(guān)，工作記憶則與右額下眶（FIO）體積有關(guān)。此外，在肥胖者和非肥胖者之間，大腦區(qū)域與記憶能力的關(guān)聯(lián)表現(xiàn)出了不一致。

海馬體積與記憶功能相關(guān)

研究者進(jìn)一步分析了參與者血漿和糞便中的代謝物，找到與記憶功能具體相關(guān)的物質(zhì)，即色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸三種芳香環(huán)氨基酸及其代謝產(chǎn)物。

這三種氨基酸是血清素和多巴胺的前體物質(zhì)，血清素和多巴胺又是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中有關(guān)鍵作用的兩種神經(jīng)遞質(zhì)，涉及多個(gè)大腦區(qū)域和認(rèn)知功能。此前研究曾有發(fā)現(xiàn)，口服色氨酸即可改善嚙齒動(dòng)物的記憶功能[4]。

與記憶相關(guān)的色氨酸代謝變化只在肥胖個(gè)體中有觀察到，包括相關(guān)的宏基因組功能和大腦區(qū)域變化，在非肥胖個(gè)體中則沒(méi)有。此外，一種膽堿代謝物甜菜堿也被發(fā)現(xiàn)與肥胖及記憶分?jǐn)?shù)有關(guān)。其他相關(guān)的代謝物還包括內(nèi)源性油酰胺、大麻素等。

與記憶功能存在相關(guān)性的代謝物

最后，研究者嘗試將腸菌移植給小鼠。移植樣本中11份來(lái)自記憶分?jǐn)?shù)高的參與者，11份來(lái)自記憶分?jǐn)?shù)低的參與者以及11份空白對(duì)照，所有小鼠都經(jīng)過(guò)2周的抗生素預(yù)處理。

結(jié)果顯示，移植了高得分者腸菌的小鼠在相關(guān)的行為測(cè)試中得分更高，此外移植了非肥胖者腸菌的小鼠得分也更高。

移植了高分參與者或非肥胖參與者腸菌的小鼠明顯得分更高

具體到菌種，供體中的阿克曼氏菌、Subdoligranulum菌、梭菌屬、瘤胃菌屬、氏菌屬與小鼠得分呈正相關(guān)，而擬桿菌屬的幾種菌則與分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)。

由此來(lái)看，腸菌宇宙進(jìn)一步擴(kuò)大，未來(lái)或許當(dāng)我們?cè)匍_(kāi)玩笑說(shuō)老了記性不行了的時(shí)候，就可以吞一顆便便膠囊了。

參考資料：

[1]https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(20)30480-0?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1550413120304800%3Fshowall%3Dtrue#%20

[2] Sarkar, A., Harty, S., Lehto, S.M., Moeller, A.H., Dinan, T.G., Dunbar, R.I.M., Cryan, J.F., and Burnet, P.W.J. (2018). The Microbiome in Psychology and Cognitive Neuroscience. Trends Cogn. Sci. 22, 611–636.

[3] Witt, E.D., and Goldman-Rakic, P.S. (1983). Intermittent thiamine deficiency in the rhesus monkey. II. Evidence for memory loss. Ann. Neurol. 13, 396–401.

[4] Noristani, H.N., Verkhratsky, A., and Rodr?´guez, J.J. (2012). High tryptophan diet reduces CA1 intraneuronal b-amyloid in the triple transgenic mouse model of Alzheimer’s disease. Aging Cell 11, 810–822.

本文作者 | 代絲雨