微生物群再次证明是人类健康的关键参与者。我们出生时继承的多种微生物群落具有多种功能,从帮助消化和营养生成,到训练我们的免疫系统,甚至影响大脑化学。最近发表在《EMBO 分子医学》上的一项研究,通过将焦虑调节与微生物代谢物联系起来,进一步探索了肠道-大脑连接。
新加坡杜克-国立大学医学院和国家神经科学研究所的研究人员,揭示了微生物产生的化合物如何影响小鼠体内与焦虑相关的大脑活动。他们的发现可能为治疗焦虑症的新型益生菌疗法铺平道路。
焦虑与杏仁核活动
研究发现,在无菌环境中饲养的小鼠表现出更多的焦虑样行为。这与杏仁核(一个虽小但对处理情绪至关重要的大脑结构)中神经元的活动增强有关。
在杏仁核中,钙依赖性SK2通道有助于调节神经元活动。在没有微生物的情况下,这些通道在控制神经元放电方面的效率较低,导致过度兴奋,从而产生焦虑相关行为。
为了测试肠道微生物是否影响杏仁核的神经元兴奋性,研究人员通过“常规化”过程向无菌小鼠引入了活微生物。这包括从暴露于微生物的对照小鼠进行粪便移植。结果令人震惊:先前过度活跃的神经元变得不那么兴奋,小鼠表现出焦虑行为的减少。
杜克-国立大学神经科学与行为障碍研究项目的助理教授 Shawn Je 在一份新闻稿中说:“我们的研究结果揭示了微生物与心理健康之间具体而复杂的神经过程。”“从本质上讲,这些微生物的缺乏扰乱了它们大脑的功能方式,特别是在控制恐惧和焦虑的区域,从而导致了焦虑行为。”
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吲哚:微生物影响大脑的关键
这项研究表明,吲哚(一类与影响情绪的神经递质血清素结构相关的有机化合物)在肠道-大脑相互作用中起着关键作用。肠道细菌产生多种代谢物,而吲哚具有穿过血脑屏障的卓越能力——这对任何直接影响大脑功能的物质来说都是一个基本特征。
当无菌小鼠饮用补充有吲哚的水时,杏仁核中的神经元活动减少,它们的焦虑相关行为也随之减轻。这一发现强化了天然微生物代谢物有助于维持情绪平衡的观点。
焦虑的进化作用
新加坡国家神经科学研究所研究部的主要作者斯文·彼得森 (Sven Pettersson) 解释说,焦虑相关反应具有深刻的进化根源。出生时,新生儿经历了一个重大的生理转变——饥饿成为一种生存驱动的感觉,本质上是与焦虑的第一次遭遇。这种转变伴随着母乳的暴露,母乳中含有能够产生吲哚的微生物。
在哺乳动物中,循环中的微生物吲哚水平可能反映个体对压力的敏感性以及他们患焦虑相关疾病的脆弱性。
焦虑不仅仅是一种心理现象;它与生理和行为变化有关,这些变化有助于生物体应对潜在威胁。肠道来源的吲哚的存在可能有助于调节这些反应,确保对压力做出平衡的反应。
一种潜在的新治疗途径
焦虑症是最常见的精神健康疾病之一,但治疗选择仍然有限,许多人难以忍受标准精神药物。
杜克-国立大学研究高级副院长帕特里克·谭在新闻稿中说:“我们的研究结果强调了微生物、营养和大脑功能之间深刻的进化联系。”“这对于患有压力相关疾病(如睡眠障碍)或无法耐受标准精神药物的人来说,具有巨大的潜力。这提醒我们,心理健康不仅仅在大脑中——它也在肠道中。”
随着对肠道-大脑连接的研究不断发展,基于吲哚的益生菌或膳食补充剂可能成为管理焦虑的天然替代品。虽然还需要进一步的研究,但这些发现强化了人们日益认识到的观点,即心理健康不仅仅是大脑的功能,它与肠道微生物组密切相关。
利用有益微生物促进心理健康的愿景可能很快从理论变为现实,为受焦虑症影响的人们带来新的希望。
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EMBO 分子医学。微生物代谢物调节杏仁核神经元过度兴奋和焦虑相关行为
国家医学图书馆。关于成人焦虑症患病率的综述系统评价















