关于本研究主题
肠道微生物组与宿主持续进行着关于必需营养素的谈判，这种动态的相互作用从根本上塑造了健康和行为。尽管这些相互作用至关重要，但一个关键问题仍未解决：什么决定了宿主与微生物之间的营养交换对宿主是有益还是有害？肠道中的营养素来源于膳食摄入，但其可用性进一步受到消化效率、微生物合成与消耗、宿主吸收能力以及内部生理状态的影响。研究表明，同一微生物物种在富含纤维的环境中能合成维生素，但在蛋白质有限时则转而竞争氨基酸；或者在营养不良时提供代谢支持，但在其他条件下耗尽关键微量营养素。这些情境依赖的转变表明，正是营养素环境——而非单纯的饮食——决定了宿主与微生物的关系是支持还是破坏宿主生理。然而，指导这些条件性结果的潜在机制仍未解决。
本研究主题旨在探讨宿主与微生物组之间的营养素竞争与合作如何具体影响神经元功能、健康和行为。尽管人们逐渐认识到肠脑轴功能障碍与多种神经精神疾病相关，但我们缺乏对营养分配如何转化为生理和心理结果的详细机制理解。核心问题仍然存在，例如：微生物何时从产生有益的神经活性代谢物转变为竞争神经递质前体？哪些因素将平衡从生理状态转向病理状态？特定的营养失调模式如何表现为不同的精神或认知表型？目标是从梳理关联转向揭示这些复杂营养关系及其对大脑影响的底层条件逻辑和机制决定因素。
本研究主题的范围集中在揭示宿主与微生物组之间营养动态何时、为何以及如何在合作与竞争之间转换的机制和情境规则，以及这些转换如何影响神经生理和行为。我们欢迎以下主题（但不限于此）的投稿：
o 宿主-微生物组营养相互作用中意想不到的代谢权衡
o 识别微小变化产生不成比例生理或心理效应的临界点
o 挑战关于有益与有害微生物类群的现有假设
o 饮食或靶向微生物组干预措施的状态依赖性效应
o 建立特定营养失衡与神经精神或认知结果之间的因果关系
o 利用代谢组学、宏基因组学、稳定同位素示踪、限菌动物模型和多组学整合来研究这些现象
o 应用计算模型预测宿主-微生物组营养动态
我们欢迎作为本研究主题一部分的机制研究、计算模型、人体试验以及采用先进分析方法的科技创新。
关键词： 肠脑轴、营养素竞争、微生物组-宿主相互作用、神经精神健康、代谢权衡
重要提示： 对本研究主题的所有投稿必须符合其所投期刊和栏目的范围，如其使命声明中所定义。Frontiers 保留在同行评审的任何阶段将超出范围的稿件引导至更合适的栏目或期刊的权利。
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