肠道微生物在焦虑中的作用:益生菌的潜在应用
杜克-新加坡国立大学医学院的研究人员发现,肠道微生物可能通过特定代谢产物直接影响大脑焦虑相关区域的神经活动。这项发表于《EMBO分子医学》的研究,首次揭示了微生物代谢产物(特别是色氨酸衍生物)在调控焦虑相关脑区神经元过度兴奋中的关键作用,为开发新型益生菌疗法提供了科学依据。
新加坡全国精神健康调查显示,每7人中就有1人曾患精神障碍,包括抑郁和焦虑症。2019年,精神疾病已成为该国疾病负担前四的主要诱因。研究团队通过对比无菌环境饲养与常规饲养的实验动物发现,缺乏正常肠道菌群的动物表现出显著增强的焦虑行为。
神经影像学研究显示,这种异常行为与基底外侧杏仁核(BLA)的过度活跃密切相关。研究首次确认该脑区神经元中的钙依赖性SK2通道是微生物代谢产物的作用靶点——当机体暴露于微生物代谢物时,SK2通道如同"离合器"般调节神经元兴奋性,防止神经元异常高频放电。
杜克-新加坡国立大学神经科学与行为障碍计划副教务长 Shawn Je 教授解释:"我们的研究揭示了微生物影响大脑功能的具体神经机制。缺乏正常肠道菌群会导致大脑恐惧和焦虑调控区域功能紊乱,而补充特定微生物代谢产物可逆转这种异常。"
在动物实验中,研究人员通过两种方式验证疗法有效性:
- 向无菌小鼠移植正常菌群后,其基底外侧杏仁核过度活跃现象显著改善
- 直接补充色氨酸衍生物治疗的无菌小鼠,焦虑相关行为指标恢复至正常水平
新加坡国家神经科学研究所Sven Pettersson教授指出:"色氨酸作为植物在逆境中分泌的应激分子,其调节哺乳动物焦虑水平的机制具有进化保守性。新生儿出生时接触的母乳益生菌可能通过该机制建立初始抗焦虑防御体系。"
这项突破性发现为治疗焦虑相关障碍开辟新路径:
- 通过膳食补充含色氨酸的益生菌制剂
- 开发靶向SK2通道的微生物代谢物药物
- 构建个性化微生物组疗法(精准医学)
杜克-新加坡国立大学研究副院长Patrick Tan教授强调:"该研究证实微生物、营养与大脑功能之间存在深层进化联系。这种'肠脑轴'调控机制对开发天然焦虑疗法、改善睡眠障碍及药物不耐受患者治疗具有重大意义。"
目前研究团队正筹备临床试验,评估色氨酸基益生菌对人体焦虑症状的缓解效果。若试验成功,将标志着心理健康治疗进入"微生物辅助治疗"新时代。
【全文结束】