一项研究表明,肠道细菌产生的微小化合物——吲哚,可以减少焦虑,通过调节大脑活动。这一突破暗示了未来可能利用益生菌进行心理健康治疗。
研究人员发现,天然存在的肠道微生物会产生吲哚——这些化合物在调节与焦虑相关的大脑活动中起着关键作用。这一发现为下一代疗法铺平了道路,这些疗法使用益生菌微生物来支持心理健康,有可能减轻焦虑症状。
- 肠道微生物影响调节焦虑水平的大脑通路。
- 某些微生物产生吲哚,这种天然化合物有助于缓解焦虑。
- 使用产生吲哚的微生物的益生菌疗法可能为焦虑和其他心理健康障碍提供有希望的替代治疗方法。
揭开肠道与大脑的联系
来自新加坡杜克-国大医学院和国家神经科学研究所的科学家们确定了肠道微生物与焦虑行为之间的显著联系。他们新发表在《EMBO分子医学》上的研究揭示,微生物代谢产物——特别是吲哚——直接影响与焦虑相关的大脑活动。这一发现为潜在的基于益生菌的治疗方法打开了大门,可以支持心理健康。
近年来,心理健康障碍呈上升趋势。一项全国性研究发现,每7个新加坡人中就有1人经历过心理健康问题,包括抑郁症和焦虑症。2019年,这些疾病在新加坡的疾病负担中排名前四。
微生物与焦虑:隐藏的联系
研究团队因此着手调查微生物在焦虑行为中的作用。在临床前研究中,科学家观察到,在无菌环境中(即未接触活微生物的环境),动物表现出明显更多的焦虑行为,而那些有典型居民活微生物的动物则表现正常。
进一步的研究表明,增加的焦虑与大脑中处理情绪如恐惧和焦虑的关键区域——基底外侧杏仁核(BLA)的活动增强有关。这与大脑细胞内的钙依赖性SK2通道有关,这些通道与焦虑行为相关。当身体和大脑暴露于活微生物代谢产物时,SK2通道就像一个离合器,防止神经元过度兴奋和频繁放电。
更深入地了解微生物的影响
杜克-国大医学院神经科学与行为障碍项目副教授肖恩·杰解释说:
“我们的研究揭示了微生物与心理健康之间特定且复杂的神经过程。没有活微生物的个体表现出更高水平的焦虑行为。换句话说,缺乏这些微生物扰乱了其大脑的功能,特别是在控制恐惧和焦虑的区域,导致焦虑行为。”
重新引入微生物以减少焦虑
为了更好地理解微生物在此过程中的作用,研究人员向无菌小鼠引入了活微生物。这减少了基底外侧杏仁核的高神经活动,从而降低了SK2通道的活动。结果,小鼠表现出明显更少的焦虑行为——它们的情绪反应变得与那些暴露于微生物的小鼠相似。
研究人员还尝试用吲哚——某些微生物产生的代谢产物进行治疗。当无菌小鼠被给予吲哚时,它们的基底外侧杏仁核活动减少,表现出更少的焦虑行为。这表明我们自身的微生物产生代谢产物,暗示了我们的微生物群与维持心理平衡之间的直接联系。
关于焦虑调节的进化线索
新加坡国家神经科学研究所研究部门教授斯文·彼得森表示:
“建立饥饿信号和控制饥饿是一种进化保守的防御机制。出生时的生理转换,可以视为新生儿第一次大规模焦虑暴露,简单来说就是‘如果你不吃东西,你会死’。此外,出生与母乳暴露相关,母乳已知含有能产生吲哚的微生物。吲哚在植物受到压力或营养不良(干旱)时分泌,本文报道了类似的机制,即吲哚可以调节哺乳动物的焦虑水平。也就是说,血液中不同水平的循环微生物血浆吲哚可能反映了对压力情况的不同敏感性和脆弱性,因此对焦虑相关情况的风险也有所不同。”
心理健康治疗的新前沿
这些观察的含义是多方面的:例如,它开启了通过针对肠道-大脑轴来治疗焦虑相关障碍的治疗潜力,通过饮食补充吲哚或引入产生吲哚的肠道微生物作为益生菌,恢复微生物组成。“换句话说,它为21世纪的精准医学量身定制的疗法打开了大门。这类研究说明了我们自身微生物与更复杂的生命形式之间存在的密切遗传关系。”彼得森总结道。
杜克-国大医学院高级副院长帕特里克·谭教授表示:
“我们的研究强调了微生物、营养和大脑功能之间的深刻进化联系。这对患有应激相关疾病的人具有巨大潜力,例如睡眠障碍或无法耐受标准精神药物的人。这提醒我们,心理健康不仅存在于大脑中——它也存在于肠道中。”
益生菌焦虑治疗的未来
该团队现在希望探索临床试验,以确定基于吲哚的益生菌或补充剂是否可以在人类中有效用于自然的焦虑治疗。如果成功,这可能标志着心理健康护理新时代的开始——一个肠道微生物帮助我们保持心灵平静的时代。
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