幼年期摄入高脂高糖饮食会永久性改变大脑对食欲的调节机制，即使成年后养成健康饮食习惯亦无法消除此影响。然而，补充特定有益肠道细菌或膳食纤维可逆转这些长期脑部变化并恢复正常的进食习惯。该发现近期发表于《自然·通讯》期刊。
儿童成长环境对其身体发育影响深远。现代家庭中常见大量摄入高度加工、高糖高脂食物的现象。频繁食用此类高能量低营养的餐食会形成持续至成年的不良饮食模式。
消化系统内栖息着数万亿细菌及其他微生物，统称为肠道微生物组。这些微生物协助消化食物、合成维生素并向大脑传递化学信号，这一生物通路被称为肠脑轴。通过肠脑轴，细菌影响神经递质（神经系统化学信使）的产生，该通信网络调控饥饿感、饱腹感甚至情绪。健康的多样化微生物组通常传递促进食欲平衡和能量稳定的信号。
先前研究表明，不良饮食会破坏这一精密的微生物群落。当肠道微生物组改变时，其向大脑发送的化学信号亦随之变化。研究团队旨在探究生命早期不良饮食是否会对该通信系统造成永久性影响，并验证调节微生物组能否修复大脑食欲控制中枢的持续性损伤。本研究由哈丽特·谢莱肯斯（Harriet Schellekens）和克里斯蒂娜·库埃斯塔-马尔蒂（Cristina Cuesta-Martí）领导，两位科学家均在爱尔兰科克大学APC微生物组研究所开展研究。
研究团队让一组幼鼠摄入极高脂高糖饮食，对照组则给予标准均衡饮食。该高脂高糖饮食旨在模拟现代高度加工的人类饮食。早期发育阶段结束后，所有小鼠转为标准均衡饮食数周，以模拟成年后转向健康饮食的情形。研究人员随后观察成年小鼠的进食行为。
当提供普通食物与高适口性甜食的选择时，幼年期摄入高脂高糖饮食的成年小鼠明显偏好不健康甜食。雄性小鼠尤其显著增加对糖水而非清水的摄取偏好，而雌性小鼠结果无统计学意义。这些小鼠总体进食量更大，并表现出撕碎或把玩食物的异常行为——这是啮齿类动物进食习惯及食物奖赏处理异常的典型标志。尽管已健康饮食数周且体重恢复正常，这些异常行为仍持续存在。
库埃斯塔-马尔蒂在新闻稿中表示：“我们的研究证明生命早期饮食至关重要。早期饮食暴露可能对进食行为产生隐性长期影响，仅通过体重无法立即察觉。”
研究团队随后重点观察小鼠下丘脑——大脑基底部调控食欲与能量平衡的控制中心，其内含可检测饥饱激素的特化细胞。在幼年饮食不良的小鼠脑中，这类食欲控制细胞数量显著减少，导致接收饱腹信号的受体不足。这一结构性脑部变化为小鼠持续过量进食和嗜糖行为提供了生理学解释。
研究还揭示性别差异：雌性小鼠对瘦素等饱腹激素的特异性脑细胞损失更严重；雄性小鼠则更多表现为大脑感知细菌成分和代谢类固醇激素的功能紊乱。
为验证干预效果，科学家引入两种靶向微生物组的治疗方案：一组小鼠在早期饮食期间通过饮水补充益生元（如洋葱、大蒜和香蕉中天然存在的膳食纤维）；另一组补充益生菌（特定菌株长双歧杆菌）。
两种补充剂均成功预防了长期进食异常：早期接受补充的小鼠成年后未出现强烈嗜甜倾向，下丘脑食欲调节细胞数量也保持正常。但两者机制截然不同：益生元引发肠道微生物组整体重构，促进多种有益菌群增殖，从而恢复正常的脑部化学信号传递；而益生菌则未显著改变微生物组整体结构，该特定菌株如同靶向药物，通过调节色氨酸代谢等特定化学通路直接保护大脑免受不良饮食影响。
谢莱肯斯在新闻稿中强调：“研究证明靶向肠道菌群可减轻早期不良饮食对后期进食行为的长期影响。从出生起支持肠道菌群健康，有助于维持终身健康的饮食行为。”
需注意动物研究的局限性：小鼠与人类在代谢率、寿命和脑结构上存在差异，动物模型有效的疗法未必适用于人类。但动物模型仍是必要的研究工具，其共享的基础生物学通路使科学家能深入探究饮食与脑发育机制。
后续研究需明确干预最佳时机：本实验中补充剂持续终生给予，未来需验证成年期单独干预能否逆转既有脑损伤，或是否必须在生命早期使用才能预防损伤。团队还将探索控制进食奖赏机制的其他脑区，以优化微生物疗法。
基于肠道细菌的靶向治疗有望助力应对全球肥胖率上升挑战。克雷恩在新闻稿中指出：“此类基础研究为解决重大社会问题提供了创新方案。揭示早期饮食如何塑造脑通路，为开发基于肠道菌群的疗法开辟了新途径。”
本研究《长双歧杆菌与益生元干预恢复幼年期高脂高糖饮食诱导的成年小鼠进食行为异常》由克里斯蒂娜·库埃斯塔-马尔蒂、爱德华多·庞塞-埃斯帕尼亚等22位研究人员共同完成。
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