影響肥胖的因素有很多種，其中一個可能的因素就是腸道微生物群的組成。腸道微生物群會影響人類的新陳代謝和飲食行為[1,2]，已有越來越多的證據表明腸道微生物群在肥胖中有著不同方面的關鍵作用。
深部經顱磁（dTMS）是由放置在頭盔中特殊形狀的線圈形成快速變化的脈沖磁場作用于腦，與傳統線圈相比，深部線圈可刺激更深的腦區。
考慮到dTMS可以調節皮質興奮性、獎賞系統以及間接調節自主神經系統 (ANS)。Ferrulli等[3]探索了dTMS在影響肥胖患者的腦-腸連接通路和腸道微生物群組成方面可能的潛在作用，該研究發表在《International Journal of Molecular Sciences》上（IF=5.923）。
該研究共納入22名肥胖受試者，平均年齡44.9 ± 2.2歲，平均體重104.3 ± 3.2 kg，平均BMI為37.5 ± 1.0 kg/m 2。隨機分為高頻（HF）組：18 Hz（n=9）；低頻（LF）組：1 Hz（n=6）和假刺激組（n=7），進行每周3次，持續 5 周的治療。刺激儀器為配有深部線圈的dTMS設備，專用于刺激雙側前額葉皮層和腦島。HF組：接受 18 Hz，強度為120%RMT，刺激2秒，間隔20秒，共80個脈沖串，治療持續29.3分鐘，共2880個脈沖。LF組：接受1 Hz，強度為120%RMT，刺激10分鐘，間隔1分鐘，共4串，治療時間為43分鐘，共2400個脈沖。假刺激組：使用假線圈，在治療過程中，真實刺激和假刺激都產生了相同的聲音和頭皮感覺。經顱磁刺激技術定期推送TMS最新資訊、會議信息、學習班等諸多優質內容，物理診療及神經調制技術領域最接地氣、重服務的推廣平臺。進技術交流群請加wx：naotk8888
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2.1 受試者特征
在基線時，三組之間的年齡、體重、BMI 和測量參數均沒有顯著差異（表格1）。
縮寫:HF =高頻；低頻=LF；BMI =體重指數；FM =脂肪量；REE=靜息能量消耗；RQ =呼吸系數；HOMA-IR=穩態模型評估-胰島素抵抗；TSH = 促甲狀腺激素。
2.2 體重、代謝和神經激素參數
在5周dTMS治療后，與其他兩組相比，HF 組的體重明顯減輕（HF：-4.1 ± 0.8%，LF：-1.9 ± 0.8%，假刺激：-1.3 ± 0.6%，p = 0.042） (圖1a）；去甲腎上腺素在 HF（-61.5 ± 15.2% vs基線，p = 0.007）和 LF（-31.8 ± 17.1% vs基線，p = 0.041）中均顯著降低（表 2 和 圖1b)。圖1 （a）dTMS治療對三組體重的影響；(b) dTMS治療對三組去甲腎上腺素的影響
2.3. dTMS治療5周后腸道微生物群組成中的門級水平的細菌變化
dTMS 治療5 周后，HF組觀察到糞桿菌減少（約 -22.6%）和乳酸桿菌增加（約 +0.8%）。在LF組中，糞桿菌減少了約 -20.8%，乳酸桿菌約-10.1%。在假刺激組，觀察到糞桿菌（約-3.2%）和乳酸桿菌（約-6.5%）均輕度減少。門級水平的變化僅在LF組中具有統計學意義。2.4 dTMS治療5周后腸道微生物群組成中的屬級細菌變化
dTMS 治療5周后，屬于擬桿菌門的菌屬出現變化。與基線比較，HF組中糞桿菌屬（+154.3% ，p < 0.05）和假絲酵母菌屬（+153.4%，p < 0.05）增加，乳酸桿菌屬顯著減少（-77.1%，p < 0.05) ；
而其他兩組中，這三種菌屬與基線比，變化都沒有統計學差異（糞桿菌屬：LF為+106.6%，假刺激為+27.6%，p均 > 0.05；假絲酵母菌：LF為-54.9%，假刺激為-15.1%；p 均> 0.05 ；乳酸桿菌屬LF為 -26.0%, 假刺激為+228.3%，p均> 0.05)。
2.5 為期5 周的 dTMS 治療對腸道微生物多樣性的影響
在治療前后評估三組腸道微生物群的細菌多樣性和豐富度。在HF、LF、dTMS和假刺激后，未觀察到腸道微生物群生物多樣性的顯著差異。
2.6 代謝/神經激素參數變化與腸道微生物群組成之間的相關性在HF組中，dTMS治療5周后，發現BMI變化與階段性弧菌屬增加之間存在顯著相關性（r 2 = 0.530；p = 0.026）。
去甲腎上腺素的減少與幾個菌屬變化顯著相關（詳情見圖4）。在LF和假刺激組中未發現二者之間存在顯著相關性。圖 4 HF組去甲腎上腺素與真桿菌、副桿菌、類桿菌豐度變化的相關性
2.7 不良事件和安全性
沒有觀察到導致治療中斷的嚴重或嚴重的副作用。與其他組相比，HF組受試者出現頭痛(5/9)頻率更高，但頭疼在治療開始后3天內可以自然消退。
該研究是對去甲腎上腺素減少與微生物群組成改善之間相關性的假設。dTMS、腸道微生物群組成和去甲腎上腺素之間變化的可能機制是：dTMS 通過高頻刺激PFC可以快速誘導多巴胺能獎賞系統（紋狀體、VTA、伏隔核）的激活，促進多巴胺釋放。去甲腎上腺素主要來源于多巴胺 B-羥化酶對多巴胺的控制；去甲腎上腺素可以通過節后交感神經纖維在腸道內局部釋放。同時，dTMS可誘導HPA軸介導的全身反應，促進腎上腺髓質嗜鉻細胞合成去甲腎上腺素；去甲腎上腺素通過血液到達腸道。
圖 5 dTMS影響腸道菌群的可能機制
圖例：dTMS = 深部經顱磁刺激；PFC=前額葉皮層；VTA=腹側被蓋面積；HPA = 下丘腦-垂體-腎上腺；NET = 去甲腎上腺素轉運蛋白。
dTMS 進行多次治療會誘導去甲腎上腺素轉運蛋白（NET）調制，導致全身去甲腎上腺素變化，從而對腸道微生物群組成產生有益的影響。研究結果表明，在HF組中，體重減輕、腸道微生物群組成的重新平衡與神經激素可用性的變化（特別是去甲腎上腺素水平）之間存在關系。HF-dTMS發揮其抗肥胖作用的主要機制之一是通過影響多巴胺能獎勵系統來調節對食物的渴望。總之，5 周的HF- dTMS治療顯示可有效調節肥胖受試者的腸道微生物群組成，逆轉肥胖相關的微生物群變化。
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