膳食纤维剥夺促进小鼠低度神经炎症和焦虑样行为

背景：肠道健康是脑功能的重要决定因素，因为一系列肠道干扰因素，尤其是那些靶向微生物群的因素，会影响行为。可发酵膳食纤维为肠道微生物群提供营养，从而促进肠道健康。我们假设，剥夺小鼠的可发酵膳食纤维会影响其大脑和行为。方法：雄性 C57BL/6J 小鼠分别饲喂标准谷物饲料（GBC）、一种成分明确且模拟 GBC 宏量营养素含量但缺乏可发酵纤维的饲料（CDD），或在 CDD 中补充可发酵纤维菊粉（CDD+INU）。6-8 周后对小鼠进行行为学测试，随后分析肠脑轴。结果：相对于饲喂 GBC 的小鼠，饲喂 CDD 的小鼠表现出低度肠道炎症和旷场中心探索减少，提示焦虑样行为增强。CDD+INU 完全逆转了这些异常，表明它们是纤维剥夺的结果。对肠道微生物组和血清代谢组的分析显示，CDD+INU 增加了氧化磷酸化和免疫抑制性代谢物。对大脑的流式细胞术和转录组分析显示，饲喂 CDD 而非 CDD+INU 的小鼠，其髓系细胞、CD4+ T 细胞、小胶质细胞和星形胶质细胞中出现一系列促炎性改变。最值得注意的是，饲喂 CDD 而非 CDD+INU 的小鼠的小胶质细胞和星形胶质细胞表现出线粒体呼吸减少和糖酵解活性增强。摄入 CDD 而非 CDD+INU 还减少了少突胶质细胞和神经元的丰度，并增加了海马促炎基因表达。结论：可发酵纤维剥夺导致大脑免疫组成和胶质细胞代谢状态的协同变化，这与焦虑样行为增加相关。

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