膳食益生元可能通过调节肠道微生物群，诱导大脑中GABA（γ-氨基丁酸）水平的提升，这为减少甚至治疗某些神经系统疾病提供了重要方向。
益生元诱导的肠道GABA：一种潜在的GABA相关脑部疾病治疗方法
益生元通过调节肠道微生物群增强肠道GABA的生成，从而提高大脑中的GABA及其特定肽类同型肌肽的水平。（图示由BioRender制作。Kumrungsee, T. (2025)
GABA（γ-氨基丁酸）是一种氨基酸，作为主要的抑制性神经递质，能够作用于大脑以减缓或阻止某些信号的接收，使人进入更加平静和放松的状态。大脑中GABA水平低下与抑郁症、阿尔茨海默病和癫痫等神经系统疾病密切相关。近年来，科学界越来越关注肠道对情绪、行为和心理健康的影响，以及哪些食物可能促进或阻碍心理健康。研究人员着手研究是否可以通过饮食添加物提高大脑GABA水平，旨在通过调节个体肠道菌群绕过血脑屏障（目前尚未证明GABA能直接穿过该屏障）。
研究结果于2025年4月发表在《npj食品科学》期刊上。
肠道与大脑之间的关系并非全新发现，但其整体性治疗方法正受到越来越多的关注。尽管这两个系统之间存在有效的交流机制，但研究人员希望了解这种信息传递的具体方式：肠道来源的GABA增加是否可以直接导致大脑中GABA水平的上升？
研究人员通过小鼠实验确认了肠道GABA、大脑GABA和肠道微生物群之间的直接关联。然而，目前尚无确凿证据表明肠道微生物群产生的GABA能够穿越血脑屏障并直接提高大脑GABA水平。不过，进一步研究表明，可能存在其他途径（如迷走神经刺激或激素通路）间接提升大脑GABA水平。
“我们的研究表明，益生元可以通过调节肠道微生物群促进肠道GABA生成，从而增加大脑GABA水平，预防或治疗相关脑部疾病，”研究通讯作者、广岛大学生命综合科学研究科副教授Thunatchaporn Kumrungsee表示。
在小鼠实验中，研究人员发现果寡糖（FOS，非消化性寡糖）和来自曲霉属的酶（脂肪酶和蛋白酶）作为益生元，可通过影响肠道有效提升大脑GABA水平。FOS显著提高了小鼠大脑皮层和海马体中的GABA水平，这两处正是GABA发挥作用以降低兴奋性和诱导平静感的关键区域。此外，FOS和酶补充剂还提升了海马体中的同型肌肽水平。
“具有益生元效应的食物因子，如果寡糖和真菌衍生酶，能够通过调节肠道微生物群提高大脑GABA和同型肌肽（一种含GABA的大脑特异性肽）水平，从而可能反过来增强脑健康，”Kumrungsee说道。
同型肌肽似乎也与一些相同的脑部疾病相关联。Kumrungsee此前的一项研究表明，缺乏同型肌肽的小鼠更容易表现出抑郁样行为和过度活跃的症状。
尽管尚无确凿数据证明肠道微生物群直接产生的GABA能提升大脑中的GABA水平，但本研究显示益生元摄入可能会提高大脑GABA水平，这是令人信服的。研究人员仍需解开肠道如何影响大脑的机制，以及具体是哪条通路在起作用。一旦这一机制被阐明，下一步目标是确定研究中使用的益生元疗法是否可用于治疗与GABA相关的疾病，例如癫痫或抑郁症。
本研究由广岛大学食品与农业生命科学项目的研究人员Jason D. Braga、Norihisa Kato、Noriyuki Yanaka和Thanutchaporn Kumrungsee，以及Cavite州立大学食品科学与技术研究所的Jason D. Braga、安徽大学生命科学学院的杨永寿、Amano酶株式会社的西尾恭一、冈田正道、黑田学和山口翔太郎，以及广岛大学智能农业项目的Thunatchaporn Kumrungsee共同完成。
这项研究得到了日本功能性发酵食品与酶补充剂协会、达能日本基金会研究资助、日本文部科学省以及Amano酶株式会社的支持。
本文得到了广岛大学的资金支持，用于支付开放获取费用。
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