肠道微生物如何影响睡眠:新综述揭示失眠和呼吸暂停的微生物组线索How gut microbes shape sleep: New review reveals microbiome clues to insomnia and apnea

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.news-medical.net美国 - 英语2025-11-06 20:24:44 - 阅读时长6分钟 - 2866字
最新发表在《脑医学》期刊的综述研究表明,肠道微生物组与睡眠障碍之间存在密切关联,揭示了胆汁酸、神经递质和肠道菌群变化与失眠、阻塞性睡眠呼吸暂停等疾病的相互作用机制,为基于饮食和微生物组的疗法提供了新见解,研究发现慢性失眠患者常表现出初级胆汁酸升高而次级胆汁酸降低的特征,睡眠呼吸暂停患者则与肠道菌群多样性的改变相关,而这些微生物组变化可能成为潜在的生物标志物,为改善睡眠质量和相关健康问题开辟了新的干预途径。
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肠道微生物如何影响睡眠:新综述揭示失眠和呼吸暂停的微生物组线索

数万亿肠道微生物可能是改善睡眠的关键。一项新综述揭示了胆汁酸、神经递质和肠道菌群的变化如何与睡眠障碍相互作用,为基于饮食和微生物组的疗法提供了新见解。

睡眠障碍患者的肠道微生物群特征。该图显示了睡眠障碍患者以及合并精神疾病的睡眠障碍患者的肠道微生物群变化的代表性特征。F/B:厚壁菌门/拟杆菌门的比例。

近期发表在《脑医学》期刊上的一篇综述中,作者团队综合了有关微生物-肠道-大脑相互作用与睡眠障碍相关的证据,旨在阐明其机制、生物标志物以及针对微生物组的干预措施。

背景

每三位成人中就有一位报告睡眠质量不佳,但问题的根源可能始于肠道。胃肠道容纳了数万亿微生物,它们通过化学信使、神经和免疫信号与大脑进行交流。"微生物-肠道-大脑轴"的紊乱与失眠、阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)和昼夜节律失调有关,同时也与睡眠受损的神经精神疾病相关。微生物多样性和代谢物的改变反复出现,表明各类疾病之间存在共同的生物学基础,以及包括饮食和益生菌在内的现实因素。患者、家庭和临床医生关注这些发现,因为相同的通路影响情绪、代谢和长期大脑健康。需要进一步研究以确定因果关系并优化有针对性、可测试的疗法。

多种睡眠障碍中肠道微生物群的趋同改变。该示意图总结了在至少两种主要睡眠障碍中一致报告的关键细菌类群变化方向。F/B:厚壁菌门/拟杆菌门的比例。

睡眠障碍的证据,以实际生活为例

失眠

慢性失眠患者通常表现出较低的样本内微生物多样性(α多样性)和改变的群落结构(β多样性),以及改变的胆汁酸谱,包括较高的初级胆汁酸(如鼠胆酸和胆酸)和较低的次级胆汁酸(如异石胆酸、石胆酸和熊去氧胆酸)。这些模式与瘤胃球菌科等分类群以及心血管代谢风险相关,将一夜糟糕的睡眠与长期心脏和代谢健康联系起来,这是家庭需要考虑的。然而,特定分类群的研究结果在不同研究中仍存在异质性,而胆汁酸特征则显得更为一致。该论文进一步强调,这些胆汁酸结果在一个独立队列中得到了验证,从而加强了其可重复性。

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)

在成人和儿童中,OSA与α和β多样性的改变相关,瘤胃球菌科的减少被反复报告。Faecalibacterium(一种有益菌)的研究结果不一致,几种产生短链脂肪酸(SCFA)的分类群在严重疾病中似乎减少。这些肠道变化与呼吸暂停-低通气指数(AHI)和OSA严重程度相关,表明其具有潜在的生物标志物价值,但需要验证而非临床医生的直接监测。

昼夜节律睡眠-觉醒障碍

轮班工作和慢性时差表现出组成变化,包括放线菌门/厚壁菌门和Dorea longicatena的增加,这与肠道通透性增强和炎症一致。这解释了与胃肠道症状和代谢压力相关的"炎症性"早晨。人类夜班研究仍然规模小且初步,而动物模型显示对微生物组成和炎症有更一致的影响。

嗜睡症和快速眼动(REM)睡眠行为障碍(RBD)

1型嗜睡症的特征是Klebsiella(克雷伯菌)丰度较高,而BlautiaLactococcus等有益菌属丰度较低。特发性RBD表现出较少的丁酸产生菌,如FaecalibacteriumButyricicoccus,这些微生物变化可能先于RBD发作并追踪疾病进展,这一点很重要,因为RBD可能是帕金森病(PD)的前兆。

神经精神共病

在伴有睡眠问题的自闭症谱系障碍(ASD)中,多样性指数上升而Faecalibacterium下降,代谢物向较低褪黑激素和较高血清素方向转变,将日常行为、睡眠和照护者所认知的肠道化学联系起来。

连接餐盘、枕头和大脑的机制

胆汁酸(BAs)

胆汁酸(BAs)是胆固醇衍生的分子,有助于消化脂肪,同时也向代谢和免疫系统发出信号。在慢性失眠中,模式向较高初级和较低次级BAs转变,这与可能增加心血管代谢风险的微生物-胆汁酸轴一致,使睡眠不良成为全身性问题。

短链脂肪酸(SCFAs)

短链脂肪酸(SCFAs)如乙酸、丙酸和丁酸是肠道微生物发酵膳食纤维时产生的。SCFAs影响与睡眠相关的生理机能;动物研究和早期人类数据表明其有益作用,但效果可能因宿主环境而异,需要更大规模、标准化的试验。

γ-氨基丁酸(GABA)

包括Lactobacillus(乳酸杆菌)和Bifidobacterium(双歧杆菌)在内的几种肠道细菌携带谷氨酸脱羧酶并产生γ-氨基丁酸(GABA),这是主要的抑制性神经递质。抗生素降低盲肠GABA,而口服GABA改变脑电图(EEG)反应,表明微生物向大脑传递的镇静信号对睡眠起始和连续性很重要。

血清素(5-羟色胺[5-HT])和色氨酸

超过90%的血清素(5-HT)在肠道中产生。其水平在清醒时达到峰值,在快速眼动(REM)睡眠中下降。微生物群将色氨酸导向5-HT并影响褪黑激素合成,解释了为什么晚餐饮食或压力会扰乱睡眠。

激素和神经中继

下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴、肠神经系统(ENS)和迷走神经将肠道信号连接到睡眠中心。失眠和OSA中常见心率变异性(HRV)降低。迷走神经通路被涉及;迷走神经刺激(VNS)正在研究用于睡眠障碍,HRV发现与失眠和OSA中迷走神经张力受损一致。这些回路可能将肠道信号传递到如孤束核和丘脑室旁核等睡眠-觉醒中心。

干预措施和转化意义

益生元纤维可以重塑胆汁酸池并稳定昼夜节律,对选择餐食的轮班工人有用。益生菌和粪便微生物移植(FMT)改善了慢性失眠患者的匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)、失眠严重程度指数(ISI)和埃普沃斯嗜睡量表(ESS)评分;ASD儿童在FMT后表现出较低的儿童睡眠障碍量表(SDSC)评分。尽管不是一线治疗,但微生物组调节值得试验和选择性使用。在OSA中,微生物特征与AHI相关;在RBD中,Butyricicoccus可能预示PD。这些发现仍处于初步阶段,需要更大规模的标准化试验来确认疗效。通过确保负担得起的纤维来源、文化熟悉的发酵食品以及餐食、光线和活动的实际时间安排,优先考虑公平性。

对患者和家庭的重要性

对患者和家庭而言,从日常杠杆开始,如富含纤维的餐食、规律的日光暴露和一致的睡眠窗口,以支持SCFAs、褪黑激素和健康的迷走神经张力。将OSA的气道治疗与体重管理、饮食改变和微生物组支持相结合,以便同时解决症状和心血管代谢风险。饮食和生活方式措施是支持性的,不能替代标准医疗疗法。对早期警示保持警惕,特别是在RBD或轮班工作疲劳期间;胃肠道变化和情绪波动可能反映共同的肠道-大脑生物学,应在临床就诊时提出,以便及时评估和获得个性化指导。

结论

本综述表明,睡眠障碍与肠道微生物多样性、代谢物(特别是BAs和SCFAs)的变化以及涉及GABA、血清素和褪黑激素的神经递质相关通路一致。机制中继跨越HPA轴、ENS和迷走神经信号,与失眠、OSA、昼夜节律紊乱、嗜睡症和RBD中的临床模式相符。从益生元到FMT的新兴干预措施改善了患者报告的睡眠结果,但需要更大规模的因果研究和标准化协议来指导公平、实用的护理。

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