科克大学学院（University College Cork）Yvonne Nolan教授领导的研究团队已确定了运动抵消西方风格高脂高糖饮食对行为产生负面影响的具体代谢途径。这项研究今日发表在同行评议期刊《脑科学医学》（Brain Medicine）上，研究表明自主跑步运动能够缓解与循环激素和肠道代谢物相关的高脂高糖饮食引发的类抑郁行为。这些发现为在超加工食品广泛消费的时代如何优化生活方式干预以支持心理健康提供了关键见解。
研究团队让成年雄性大鼠接受标准饲料或由各种高脂高糖食物组成的轮换式自助餐饮食，持续七周半，每组饮食中有一半大鼠可使用跑轮。这种实验设计使研究人员能够分离出饮食质量和身体活动对大脑功能和行为的独立及综合影响。
连接运动与情绪调节的新机制
研究表明，在饮食质量不佳的情况下，自主跑轮运动产生了类似抗抑郁的行为效果，这表明体育活动可能对食用西方风格饮食的人有益。
Nolan教授及其同事采用非靶向代谢组学分析盲肠内容物，发现自助餐饮食显著改变了肠道代谢组，在久坐不动的动物中影响了175种测量代谢物中的100种。运动显示出更有选择性的效果，仅调节了这些变化的一部分。三种先前与情绪调节相关的代谢物因其反应模式而突出：anserine（肌肽）、indole-3-carboxylate（吲哚-3-羧酸盐）和deoxyinosine（脱氧肌苷）均被自助餐饮食降低，但通过运动部分恢复。
研究利用全面的行为测试评估了大脑功能的多个领域。虽然自助餐饮食本身并未显著损害这些成年大鼠的空间学习或识别记忆，但运动在空间导航方面产生了适度的改善。研究团队还检查了类焦虑行为，发现运动具有与饮食成分无关的微妙抗焦虑效果。
激素通路介导饮食-运动相互作用
血浆激素分析显示了与行为发现相平行的显著代谢变化。自助餐饮食显著提高了久坐不动动物体内的胰岛素和瘦素浓度，而运动则显著减弱了这些变化。该研究的第一作者Minke Nota博士指出，这些激素的正常化可能有助于运动对饮食诱导的行为变化的保护作用。
研究还揭示了饮食和运动对其他代谢激素的复杂相互作用。运动提高了标准饲料喂养动物体内循环的胰高血糖素样肽-1（GLP-1）水平，但自助餐饮食减弱了这种效果。相反，运动特别提高了自助餐饮食喂养大鼠的肽YY（PYY）水平，这表明可能存在有助于在饮食挑战下维持代谢稳态的补偿机制。
成纤维细胞生长因子21（FGF-21）对自助餐饮食表现出显著增加，无论运动状态如何，而胰高血糖素水平则随着饮食干预而降低。这些多方面的激素变化凸显了生活方式因素对内分泌反应的复杂性及其在介导对大脑功能影响方面的潜在作用。
对理解饮食-大脑关系的意义
或许最引人注目的是，研究发现自助餐饮食阻止了成年海马体神经发生（新神经元的形成）的典型运动诱导增加，这是通过齿状回中的doublecortin阳性细胞测量的。在标准饲料喂养的动物中，运动在整个海马体中显著增加了神经发生，而海马体是一个参与情绪和记忆的大脑区域。这一发现表明，饮食质量可能会从根本上改变大脑在细胞水平上从体育活动中受益的能力。
研究团队进行了相关性分析，以确定特定代谢物与行为结果之间的关系。包括氨基己二酸和5-羟基吲哚-3-乙酸在内的几种盲肠代谢物显示出与认知表现的负相关。这些相关性独立于实验条件，表明肠道代谢物谱与大脑功能之间存在基本关系。
Julio Licinio教授及其同事发表的一篇配发社论强调了这些发现的临床相关性，指出"即使在错误的饮食背景下，运动也具有类似抗抑郁的效果，这对那些难以改变饮食的人来说是个好消息。"这篇社论强调了这项研究如何提供了理解为什么即使在难以实施饮食改善的情况下运动仍然有益的生物框架。
未来方向与临床转化
该研究提出了关于生活方式干预最佳顺序的重要问题。研究结果表明，虽然无论饮食质量如何，运动都能提供情绪益处，但要获得完全的神经可塑性益处可能需要关注营养状况。这对于设计既能最大化可行性又能最大化生物影响的干预措施具有启示意义。
有几个限制值得注意。该研究仅在雄性大鼠中进行，而饮食和运动对代谢和神经发生的反应中的性别差异已有充分记录。此外，七周的干预期可能无法捕捉到长期暴露可能产生的更长期适应。未来的研究如果纳入雌性动物、更长的干预期和剂量反应设计，将有助于完善对这些复杂相互作用的理解。
该研究还为探索特定代谢物作为潜在治疗靶点开辟了新途径。运动对anserine（肌肽）、indole-3-carboxylate（吲哚-3-羧酸盐）和deoxyinosine（脱氧肌苷）水平的保护作用表明，这些化合物可能作为情绪障碍的生物标志物甚至治疗剂。特定肠道代谢物与行为测量之间的强烈相关性支持了微生物群-肠道-大脑轴作为心理健康干预靶点日益增长的兴趣。
这项同行评议研究代表了理解饮食、运动和心理健康之间生物机制的重要进展，提供了关于生活方式因素如何在分子和细胞水平上相互作用以影响大脑功能的新见解。研究结果通过证明即使在不良饮食选择的情况下，运动也能提供类似抗抑郁的效果，挑战了关于代谢和心理健康之间关系的现有范式。通过采用创新的代谢组学方法结合全面的行为和神经生物学评估，研究团队生成的数据不仅推进了基础知识，还为解决与现代饮食模式相关的心理健康挑战提出了实际应用。这些发现通过同行评议过程的可重复性和验证确保了其可靠性，并将其定位为未来研究的基础。这项工作展示了尖端研究如何弥合基础科学与转化应用之间的差距，可能在未来几年影响与情绪障碍作斗争的个体。
来源：
基因组出版社
期刊参考：
Licinio, J., 等人. (2025) 运动作为代谢医学：运动通过肠脑信号传导抵消饮食诱导的行为绝望。《脑科学医学》。
【全文结束】
