《Cell》生酮饮食真有效？肠道细菌才是抗癫痫的幕后英雄

生酮饮食（ketogenic diet）有许多益处，目前主要用于儿童难治性癫痫辅助治疗，可预防和减少癫痫发作，文章通讯作者、UCLA综合生物学和生理学副教授Elaine Hsiao说。...



生酮饮食（ketogenic diet）有许多益处，目前主要用于儿童难治性癫痫辅助治疗，可预防和减少癫痫发作，文章通讯作者、UCLA综合生物学和生理学副教授Elaine Hsiao说。

Hsiao实验室的研究人员证明，生酮饮食导致的肠道菌群变化是抗癫痫的主导因素。

小鼠是一种被广泛使用的癫痫模式动物。研究者发现，不到4天，生酮饮食就能改变小鼠肠道微生物群，同时，控制饮食的小鼠比正常饮食的对照组的癫痫发作明显减少。

为了测试肠道菌群是否对癫痫发作起保护作用，研究人员采用了两种小鼠模型：无菌实验室环境饲养的无菌小鼠和抗生素处理小鼠（目的是耗尽肠道微生物）。

“在这两种情况下，我们发现生酮饮食对预防癫痫发作不再有效，”文章一作、Hsiao实验室的研究生Christine Olson说。“这表明，肠道菌群才是减少癫痫发作的关键。”

生物学家们根据肠道微生物群DNA来鉴定细菌图谱，发现生酮饮食提高了两种细菌菌群，分别是Akkermansia muciniphila和Parabacteroides种。科学家们怀疑这两种细菌是提供抗癫痫保护的关键。

于是，研究人员在无菌小鼠身上展开测试。“我们发现，只要将两种细菌组合起来，就能使小鼠获得抗癫痫保护，而单独给予则不能防止癫痫发作。表明，这两种细菌必须合作才能发挥独特作用，”Olson说。

他们测量了小鼠肠道、血液和海马（癫痫发作相关脑区）内数百种生化物质水平后，发现生酮饮食改变了肠道和血液中的生化物水平，从而引发了特定肠道细菌增加，进而影响海马神经递质。

细菌如何影响海马？

“细菌使脑内神经递质‘GABA’水平相对另一种神经递质‘谷氨酸’的水平升高，谷氨酸是一种激发神经元放电的神经递质，相反，GABA则可以使神经元沉默，”Hsiao实验室的博后学者、文章合作者Helen Vuong说。“这项研究启发了我们探究生酮饮食对人类生效的机理，”Vuong说。

“这项研究对健康和疾病的影响是显而易见的，但在此之前需要做更多研究来验证这些小鼠实验结果是否适用于人类，”Hsiao说。

Hsiao博士现正在帮助一家新成立的公司将他们的研究成果转化为潜在的临床应用。

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