全世界有超过10亿人肥胖。肥胖是心血管疾病、糖尿病和某些癌症的危险因素。

但永久减肥并不容易：肠道生理、激素和大脑等身体系统之间复杂的相互作用会对减肥产生不利影响。减肥的一种方法是间歇性能量限制(IER)，即相对禁食的日子与正常饮食的日子交替进行。

“在这里，我们证明了IER饮食改变了人类的大脑-肠道-微生物群轴。在减肥期间和减肥后，观察到的肠道微生物群和与肥胖相关的大脑区域活动的变化是高度动态的，并且随着时间的推移而耦合。”北京解放军总医院健康管理研究所的研究人员Qiang Zeng博士说。

这项研究发表在《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》杂志上。

作者使用宏基因组学对粪便样本、血液测量和功能磁共振成像(fMRI)研究了25名食用IER饮食的肥胖中国女性和男性肠道微生物组组成、生理参数和血清组成以及大脑活动的变化。参与者的平均年龄为27岁，体重指数在28到45之间。

“健康、平衡的肠道微生物群对能量平衡和维持正常体重至关重要。相比之下，异常的肠道微生物组可以通过影响与成瘾有关的某些大脑区域来改变我们的饮食行为，”来自河南省人民医院卫生管理科的合著者Yongli Li博士解释说。

首先，参与者经历了32天的“高度控制禁食阶段”，在此期间，他们接受由营养师设计的个性化膳食，热量值逐步减少到基本能量摄入量的四分之一。

然后，他们在“低控制禁食阶段”度过了30天，在这个阶段，他们拿到了一份推荐食物清单：完全坚持这种饮食的参与者，女性每天摄入500卡路里，男性每天摄入600卡路里。

到研究结束时，他们的体重平均下降了7.6公斤，或7.8%。不出所料，他们的体脂和腰围都有所减少。

同样，他们的血压、空腹血糖、总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的血清水平以及关键肝酶的活性都有所下降。这些表明，IER有助于减少肥胖相关的合并症，如高血压、高脂血症和肝功能障碍。

作者观察到，在IER后，与食欲和成瘾调节有关的大脑区域的活动有所减少。在肠道菌群中，prausnitzii Faecalibacterium, distasonis副杆菌和Bacterokles uniformis的丰度急剧增加，而大肠杆菌的丰度则下降。

进一步的分析表明，大肠杆菌、粪球菌和哈利真杆菌的丰度与大脑左眶额下回的活动呈负相关，而额下回在执行功能中起着关键作用，包括我们减肥的意愿。

相反，细菌双歧杆菌和多黄酮因子的丰度与与注意力、运动抑制、情绪和学习相关的大脑区域的活动呈正相关。

这些结果表明，在减肥期间和减肥后，大脑和微生物组的变化是相互关联的——要么是因为它们相互导致，要么是因为未知的其他因素同时导致了这两种变化。因为研究是相关的，它不能解决潜在因果关系的方向。

“肠道微生物群被认为以一种复杂的双向方式与大脑交流。微生物组产生神经递质和神经毒素，通过神经和血液循环进入大脑。反过来，大脑控制着饮食行为，而我们饮食中的营养物质改变了肠道微生物群的组成，”来自解放军总医院老年病学研究所的合著者Xiaoning Wang博士说。

同样来自北京健康管理研究所的合著者Liming Wang博士说:“下一个要回答的问题是肥胖者的肠道微生物群和大脑交流的确切机制，包括在减肥期间。哪些特定的肠道微生物群和大脑区域对成功减肥和保持健康体重至关重要？”