科学家发现两种肠道微生物协同作用产生血清素,这一发现可能被用于治疗肠易激综合征(IBS)。
哥德堡大学的科学家在肠道血清素研究方面取得关键突破,成功识别出两种能自行产生该物质的细菌——黏液罗伊氏乳杆菌(Limosilactobacillus mucosae)和瘤胃罗伊氏乳杆菌(Ligilactobacillus ruminis)。
此前的研究表明肠道细菌会影响人体产生的血清素水平,但科学家一直不清楚微生物自身是否具备产生生物活性血清素的能力。"肠道细菌能够产生影响健康的生物活性信号分子,这一现象令人着迷,"哥德堡大学萨尔格雷尼卡医学院分子医学教授、该研究共同负责人弗雷德里克·巴赫德表示。
血清素通常与大脑功能相关,作为重要的化学信使参与情绪调节等神经活动。然而,人体95%的血清素实际由肠道产生,对维持消化系统功能至关重要,特别是通过肠神经系统调控肠道运动。尽管肠易激综合征是一种常见胃肠道疾病,但其确切病因尚未明确——已知的是肠道微生物组和血清素在此过程中发挥关键作用。
本研究首次证实,这两种特定肠道细菌能产生血清素,并对调节胃肠道功能具有显著影响。此前,肠道血清素的产生一直被认为仅来源于肠壁内层的肠嗜铬细胞(EC细胞)。
"我们的研究结果表明,某些肠道细菌能产生生物活性血清素,从而在肠道健康中扮演重要角色,这为肠易激综合征等功能性胃肠道疾病的治疗开辟了新途径,"哥德堡大学萨尔格雷尼卡医学院医学胃肠病学教授马格努斯·西姆伦指出。
当研究人员将黏液罗伊氏乳杆菌和瘤胃罗伊氏乳杆菌给予血清素缺乏的无菌小鼠后,小鼠体内这种信号物质的水平显著提升,同时结肠神经细胞密度增加。此外,这些细菌成功纠正了肠道传输时间,调节了原本功能紊乱的肠道运动。
研究还发现,与健康个体相比,肠易激综合征患者的粪便中黏液罗伊氏乳杆菌水平较低——这反映了其肠道微生物构成的差异。该菌株拥有合成血清素所必需的酶。
"我们的发现表明,肠道细菌能够形成血清素等信号物质,这可能是理解肠道及其居民如何影响大脑和行为的关键,"巴赫德补充道。
研究结果进一步提示,微生物组合成血清素的过程可能需要两种或多种细菌的协作及微生物间相互作用,这有待深入探究。在本案例中,黏液罗伊氏乳杆菌和瘤胃罗伊氏乳杆菌通过协同作用产生血清素。
尽管如此,该发现为开发基于肠道微生物的新型IBS治疗策略提供了重要研究方向。"我们鉴定出的人源共分离黏液罗伊氏乳杆菌和瘤胃罗伊氏乳杆菌菌株,能在体外合成血清素,并在体内调节肠血清素水平、肠神经支配和肠道传输时间,"科学家指出,"未来研究可探索血清素产生菌是否能促进肠道运动功能障碍患者的生理血清素水平。"
黏液罗伊氏乳杆菌于2000年在猪体内偶然发现,而瘤胃罗伊氏乳杆菌自20世纪60年代起就为人所知。二者均属于乳杆菌属,常见于发酵食品中。然而,这两种关键血清素产生菌株的膳食潜力尚未得到充分研究。
该研究已发表在《细胞报告》期刊。
【全文结束】


