肠道微生物群对健康至关重要，与多种疾病相关，并与大脑通过肠脑轴相互作用，影响认知功能。肠道微生物的平衡对屏障通透性和代谢物产生影响，进而调节神经元功能。尽管肠道微生物与大脑功能的关系复杂，但具体机制仍待研究。高海拔地区的低氧环境对健康构成挑战，尤其是对大脑功能，可能导致认知和操作能力下降。个体对高海拔的适应性不同，可能与调节机制有关。高海拔还可能引起胃肠道问题，影响肠道微生物群，进而改变脑功能相关的代谢物。目前，对高海拔地区认知障碍与肠道微生物群关系的研究尚有限。
近日，来自军事医学研究院的高月团队在SCIENCE CHINA Life Sciences发表了题为“Gut Microbiota's Role in High-Altitude Cognitive Impairment: The Therapeutic Potential of Clostridium sp. Supplementation”的论文。利用多组学方法（宏基因组和代谢组学）探索人类肠道微生物群变化在高海拔环境引起的认知障碍中的作用。研究团队发现梭菌属减少，L-缬氨酸吸收受损，这是导致高海拔地区认知功能障碍的潜在因素。这些观察结果在动物以及体外类器官实验中得到了证实。
长期暴露在高海拔环境中会增加年轻移民对认知能力下降的易感性。最近，低压缺氧引起的肠道微生物组成的潜在变化被认为是导致这种风险的部分原因。然而，由于缺乏相关队列研究的直接证据和对潜在机制的阐明，对高海拔地区认知能力下降的干预措施的发展停滞不前。因此，研究团队招募了109名居住在西藏的年轻男性移民，旨在揭示高原移民引起的认知障碍的微生物机制。多组学分析表明，这些认知功能下降的移民具有独特的微生物组和代谢组特征，特别是梭菌属物种的丰度显著下降，粪便中L-缬氨酸的吸收存在紊乱。
暴露于低压缺氧会导致肠道屏障严重受损，导致脂多糖泄漏和炎症因子流入外周血，最终导致小鼠海马内小胶质细胞活化和神经元损伤。同时，肠道屏障恶化导致的L-缬氨酸吸收受损与小鼠海马中谷氨酸水平和神经营养因子的耗竭呈正相关。对梭菌属的干预有效地纠正了肠道屏障损伤，增强了L-缬氨酸的吸收，这两者反过来又减轻了低压缺氧诱导的小鼠海马内的炎症和神经损伤。
总之，这项研究在患有认知障碍的年轻高海拔移民中发现了不同的宏基因组和代谢组学特征，并通过体内和体外验证进行了验证。这些发现强调了肠道微生物群在维持高原移民认知功能方面的重要作用，可为高海拔环境相关的认知障碍预防与治疗提供参考。