肥胖不仅影响身材，还可能让你“心不在焉”

肥胖已成为全球性健康问题，不仅与代谢紊乱相关，还被广泛认为会导致认知功能下降，尤其是注意力缺陷。注意力是认知过程的核心组成部分，依赖于前额叶皮层（PFC）的神经调节，并受多巴胺和血清素等神经递质系统的影响。值得注意的是，肥胖与注意力缺陷多动障碍（ADHD）存在共病现象，但其机制尚不明确。近年来，肠道微生物组作为“微生物-肠-脑轴”的关键调节者，被发现在肥胖相关的认知障碍中发挥作用，例如与短期记忆受损相关。然而，微生物组如何特异性影响注意力，尤其是在肥胖人群中，仍缺乏系统研究。

25年9月27日，西班牙赫罗纳生物医学研究所Jordi Mayneris-perxachs联合何塞普·特鲁塔大学医院José Manuel Fernández-Real等人在《Gut》期刊上发表了一篇题为“Gut microbial modulation of 3-hydroxyanthranilic acid and dopaminergic signalling influences attention in obesity”的研究论文，该研究系统探讨了肥胖状态下肠道微生物如何通过调节色氨酸代谢产物——特别是3-羟基邻氨基苯甲酸（3-HAA）——以及多巴胺信号通路，影响注意力功能。研究整合了人类队列分析、动物模型实验以及果蝇行为学研究，从多个层面揭示了“微生物-肠-脑轴”在认知功能调控中的作用。

肠道微生物组成与注意力相关

在人类队列中，肥胖个体（BMI ≥30 kg/m²）的注意力得分显著低于非肥胖个体。宏基因组分析显示，注意力较高的个体其肠道中放线菌门（Actinobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）和协同菌门（Synergistetes）丰度较高，而变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌属（Parabacteroides）丰度较低。这些微生物与色氨酸代谢通路密切相关。

3-HAA与注意力呈正相关

血浆代谢组学分析发现，3-HAA是与注意力最强正相关的代谢物，尤其在肥胖个体中表现显著。相反，其前体物质邻氨基苯甲酸（AA）与注意力呈负相关。3-HAA/AA比值被认为是炎症和神经功能状态的潜在生物标志物。

肥胖手术改善注意力并调节菌群

接受减重手术的肥胖患者在术后一年注意力显著提升，伴随肠道中Akkermansia muciniphila和Bifidobacterium等有益菌的丰度增加，进一步支持菌群与注意力之间的联系。

小鼠模型证实菌群调控脑内3-HAA水平

饮食诱导肥胖（DIO）和抗生素清除菌群均显著降低小鼠mPFC中3-HAA和5-HIAA（血清素代谢产物）水平。FMT来自高注意力供体可恢复这些代谢物水平，并调节相关基因表达（如Haao、Aox4等），提示肠道菌群通过调节色氨酸代谢影响大脑功能。

FMT可传递注意力特征

第三次小鼠FMT实验发现，接受高注意力供体菌群的小鼠在逆转学习任务中表现更好，其注意力行为与供体评分高度相关。这些小鼠的mPFC和纹状体中多巴胺和血清素相关基因表达也发生了显著变化。

果蝇模型验证菌群与代谢物对行为的因果作用

果蝇单菌定植E. cloacae可诱导多动和睡眠减少等类似ADHD的行为，而3-HAA补充可缓解这些症状。相反，AA补充则加重行为异常。此外，敲低多巴胺通路基因（DAT、Dop2R、Cirl）会加剧高糖饮食诱导的行为异常，而3-HAA补充可部分逆转这些变化。

总之，该研究通过整合多组学分析技术，系统阐明了肠道微生物群及其代谢产物3-羟基邻氨基苯甲酸（3-HAA）在肥胖相关注意力障碍中的关键作用与潜在机制。研究发现，肥胖患者肠道菌群结构发生显著改变，并通过影响3-HAA等关键代谢物的水平，进而干扰注意力功能。基于粪菌移植实验与果蝇模型的验证，进一步确认了肠道菌群在调控注意力行为中的重要作用。这一发现不仅为深入理解肥胖相关认知障碍的病理机制提供了新的视角，也为开发针对注意力缺陷的创新治疗策略奠定了科学基础。尤其值得注意的是，3-HAA及其代谢关键酶——3-羟基邻氨基苯甲酸双加氧酶（Haao）作为潜在的干预靶点，展现出重要的转化前景。未来研究可进一步探索如何通过膳食调整、益生菌干预或药物靶向调节肠道微生物群，以提高3-HAA水平，从而改善肥胖及相关代谢疾病人群的认知功能。

原文链接：https://doi.org/10.1136/gutjnl-2025-336391