摘要
肠道微生物组通过肠道-大脑轴在调节代谢和生殖健康方面起着关键作用。本综述强调了调节肠道菌群以缓解肥胖和多囊卵巢综合症(PCOS)等病症的治疗潜力。肠道菌群失调（即微生物组失衡）直接影响胰岛素抵抗、激素失衡和全身炎症，导致代谢和生殖差异。本研究揭示了菌群失调与肥胖以及PCOS之间的协调关系。肠道微生物群的变化是胰岛素抵抗、月经功能障碍和激素失衡的主要原因。文章还关注益生菌和相关微生物的功效。根据文献，微生物组的潜力及其在治疗干预中的作用非常重要。结果表明，肠道菌群失调通过加剧激素不平等和炎症，加重代谢和生殖健康疾病。益生菌疗法在改善胰岛素抵抗和调节月经周期方面显示出积极效果，突显了其作为PCOS和肥胖可靠治疗方法的能力。然而，需要进行大规模严格监控的临床试验，以优化针对微生物组的长期治疗效果和安全性。
引言
生殖健康和代谢健康与心理健康和身体健康密切相关，因为人类健康依赖于这两个系统的正常运作。代谢健康包括葡萄糖代谢、能量平衡和胆固醇调节等途径，这些对于预防慢性疾病至关重要，包括高血糖、肥胖问题和心血管疾病[1]。同样，生殖健康在生育能力、激素平衡以及预防男科和妇科疾病方面发挥着重要作用[2]。尽管它们功能独特，但这两个领域具有共同的调控途径和系统贡献，例如GBA和微生物组[3]。最新的研究表明，肠道微生物组参与免疫调节、激素平衡、能量稳态和其他代谢过程[4]。
对菌群失调研究的趋势日益增加，已将代谢疾病（包括胰岛素抵抗）和生殖疾病（如PCOS）与菌群失调或微生物组异常联系起来[5]。这需要全面澄清这些系统的概念。GBA通过在中枢神经系统(CNS)、外周器官和胃肠道微生物组之间建立关键的通信连接来调节代谢和生殖结果[6]。通过神经内分泌机制，这种微生物组产生短链脂肪酸(SCFAs)等代谢物，这些是全身健康的基础[7]。最终，针对微生物组的治疗方法正在发展成为治疗这两个领域疾病的有前景的策略[8]。为了获得与生殖和代谢健康相关的针对性结果，应遵循临床营养与个性化医学[9]。将流行病学、病理学和微生物学结合在一起可能是改进治疗策略的可能解决方案[1]。要开发更好、更先进的治疗方法，必须清楚了解微生物组在代谢和生殖效率中的作用。
本文重点介绍肠道细菌通过肠道-大脑轴(GBA)疗法如何影响生殖和代谢系统。根据最新文献，我们建立了两个领域的联系，并描述了这一新兴领域中的研究差距的未来建议。GBA是一个双向对话网络，包括胃肠道(GI)道和中枢神经系统(CNS)。它对于管理能量消耗、保持生理调节和维持对压力的反应至关重要[10]。GBA作为一个包含神经系统通路、内分泌信号系统和微生物源代谢物的综合系统，尚未得到充分探索[11]。GBA的主要组成部分是胃肠道中的肠道微生物组。GBA影响胃肠道通路及其功能[12]。迷走神经被认为是一个管道，将信号（与感觉相关）从中部肠道传送到大脑。GLP-1、PYY和ghrelin是源自肠内分泌系统细胞的激素调节剂。这些激素连接肠道和CNS，维持葡萄糖和食欲[13]。糖尿病和肥胖的发病与激素通路的失衡直接相关[12]。下丘脑垂体腺通过皮质醇释放可能影响肠道功能和微生物组[14]。
肠道微生物组通过产生神经递质、免疫调节和代谢信号在维持GBA方面发挥关键作用[15]。例如，双歧杆菌和乳酸菌产生GABA，这是一种有助于调节情绪和焦虑的神经递质[16]。此外，由饮食纤维的细菌发酵产生的短链脂肪酸如丙酸盐、丁酸盐和乙酸盐表现出神经保护特性并改变全身炎症，将它们与神经和情绪障碍联系起来[11,17]。色氨酸代谢突显了GBA中另一个重要的微生物组介导的通路。肠道细菌影响色氨酸的存在，色氨酸是血清素和犬尿氨酸的前体，从而影响情绪和认知功能[14,18]。这些通路的失调与焦虑和抑郁有关[19]。
除了在神经系统内的应用外，GBA在代谢中也起着重要作用。源自肠道的微生物和激素信号影响胰岛素敏感性调节、葡萄糖稳态和饱腹感[10,13]。因此，菌群失调通常与2型糖尿病、肥胖和代谢综合征等疾病相关[20]。此外，微生物副产品有可能穿过血脑屏障，从而可能影响神经炎症通路，这与情绪和认知健康相关[11,21]。微生物组对情绪和压力反应机制的影响通过血清素的产生而增强[15]。
益生菌逆转和FMT的应用可以对代谢和神经系统产生积极影响[21,22,129]。FMC的一种应用是改善患有代谢综合征相关综合征的个体的葡萄糖平衡[23]。肠道微生物组似乎充当免疫系统、代谢系统信号传导和神经递质产生的中介。此外，肠道-大脑轴是一个复杂的通信媒介，用于调节金属和物理功能。因此，有必要对关注微生物组的治疗进行更多研究[10,21]。
本文旨在概述GBA在协助调节生殖和代谢功能方面的复杂通路。它还重点介绍了代谢免疫、内分泌和代谢系统如何帮助肠道和大脑相互交流。微生物产生的代谢物、神经化学信号和激素产生系统影响生殖系统的激素产生、代谢效率和月经周期效率。代谢通路在脂质、葡萄糖和能量代谢方面受到影响。该综述揭示了最新创新、挑战和可用选项，以关注肠道微生物组以设计独特方案。总体而言，它强调了微生物组GBA作为个性化医学和生物医学研究重要选择的日益增长的趋势。
肠道-大脑轴：肠道-大脑轴的解剖学和功能
GBA通过整合CNS、GI以及各种信号系统（免疫、激素和基于神经的系统）建立双向通信连接[12]。这一复杂系统影响肠道和大脑功能，导致生理和心理过程的调节。
肠道-大脑轴对代谢的调节
良好的微生物组通过调节GBA来调节能量平衡、饥饿和社会。本综述描述了微生物组通过肠道衍生激素和SCFAs影响代谢的途径。营养摄入和肠道中的微生物发酵影响GLP-1（胰高血糖素样肽-1）和肽YY的分泌。这种由微生物组驱动的机制对食欲调节有重要影响。
肠道菌群失调与代谢疾病：与肥胖、2型糖尿病和代谢综合征的关联
微生物组失衡导致的代谢、消化和免疫反应紊乱会引起生理通路和宿主健康的并发症。菌群失调，通常定义为肠道微生物组的失衡或失调，与各种代谢疾病如糖尿病、肥胖和代谢综合征相关。本综述的重点是探索GPA联系，以获取不同的活检和代谢疾病，并检查潜在的治疗。
肠道-大脑轴与生殖健康
健康是人类的重要因素，主要受GBA影响。HPG调节是帮助调节生殖系统过程的主要机制之一。该信号通路连接性腺、垂体和下丘脑。睾酮、雌激素和孕酮等激素的分泌受此轴控制[65,72]。
根据肠道微生物组影响生殖激素和HPG的活性。
微生物组治疗中的精准医学
专注于GBA及其生殖和代谢并发症的定制和靶向药物代表了一种变革性策略。环境、遗传和生活方式因素是影响肠道微生物组变化的参数[73]。因此，有必要根据个人的微生物谱应用针对微生物组的治疗方法，以获得最大疗效和最少健康危害[69]。最大的挑战是。
微生物组研究中的新兴技术
人类微生物组是由数十万种参与维持健康的微生物组成的集合。由于创新分析工具的可用性，微生物组已成为一个高级话题。合成生物学(SB)、代谢组学(MB)、机器学习(ML)和高通量测序等创新战略工具正在为研究人员分析、预测和工程微生物群落用于临床研究研究铺平道路。
结论与未来展望
肠道-大脑轴(GBA)在协调生殖和代谢系统方面发挥着重要作用。它与中枢神经系统(CNS)在宿主生理学中起着互补作用。肠道菌群失调加剧了肥胖、2型糖尿病(T2D)、PCOS和不孕症的发病。微生物组成的平衡支持能量稳态、食欲和激素调节，这突显了针对微生物组的干预措施。这些干预措施是调节代谢和生殖健康的动态方法，有望为未来个性化医疗提供重要基础。
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