γ-氨基丁酸（GABA）是一种氨基酸，作为主要的抑制性神经递质，可以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水平较低与神经系统疾病（如抑郁症、阿尔茨海默病或癫痫）密切相关。近年来，越来越多的研究开始关注肠道对情绪、行为和心理健康的影响，以及哪些食物可能促进或阻碍健康的思维。研究人员着手研究是否可以通过饮食添加物来提高大脑中的GABA水平，最终目标是通过调节个体的肠道菌群绕过血脑屏障——目前尚无确凿证据表明GABA能够穿过血脑屏障。
研究结果于2025年4月发表在《npj食品科学》（npj Science of Food）期刊上。
肠道与大脑之间的关系并非全新理论，但其关注度正在上升，并且影响着科学界如何更全面地看待身体的整体治疗方式。这两个系统之间确实存在有效的沟通，但研究人员想知道的是，它们之间传递信息的直接程度究竟如何：肠道来源的GABA增加是否能直接导致大脑中GABA水平的提升？
通过对小鼠进行试验，研究人员确认了肠道GABA、大脑GABA与肠道微生物群之间的直接关联。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。然而，进一步研究表明，其他途径也可能导致大脑GABA水平的升高，例如通过迷走神经刺激或激素通路。
“我们的研究表明，益生元可能通过促进肠道GABA生成来调节肠道微生物群，从而预防或治疗与大脑相关的疾病。”本研究的通讯作者、广岛大学生命综合科学研究生院副教授Thunatchaporn Kumrungsee表示。
在对小鼠的实验中，研究人员发现果寡糖（FOS）、不可消化的寡糖以及由曲霉属（Aspergillus）衍生的酶（脂肪酶和蛋白酶）作为益生元，在通过影响肠道间接提高大脑GABA方面表现出显著效果。FOS在小鼠的大脑皮层和海马体中均显著提高了GABA水平，这两个区域正是GABA发挥减少兴奋性和诱导平静感的关键部位。此外，补充FOS和酶还提高了海马体中的同肌肽水平。
“像益生元和真菌衍生酶等具有类似益生元效应的食物因子，能够通过调节肠道微生物群来增加大脑中的GABA和同肌肽（一种含有GABA的大脑特异性肽），从而可能改善脑健康。”Kumrungsee补充道。
同肌肽似乎也与某些相同的大脑疾病有关联。Kumrungsee之前的一项研究表明，缺乏同肌肽的小鼠更容易表现出抑郁样行为和过度活跃的情况。
尽管尚无确凿数据表明肠道微生物群产生的GABA可以直接增加大脑中的GABA水平，但研究结果显示，益生元的摄入可能会间接提高大脑中的GABA含量。研究人员仍需进一步揭示肠道如何影响大脑以及具体是哪条通路起作用。一旦机制被阐明，下一步的目标是确定本研究中使用的益生元疗法是否可以进一步应用于治疗与GABA相关的疾病，如癫痫或抑郁症。
参与这项研究的人员包括广岛大学食品与农业生命科学项目（Program of Food and AgriLife Science）的Jason D. Braga、加藤典久（Norihisa Kato）、柳田纪之（Noriyuki Yanaka）和Thunatchaporn Kumrungsee，以及卡维特州立大学（Cavite State University）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（Yongshou Yang）、天野酶株式会社（Amano Enzyme Inc.）的西尾恭一（Kyoichi Nishio）、冈田正纯（Masasumi Okada）、黑田学（Manabu Kuroda）和山口翔太郎（Shotaro Yamaguchi），以及广岛大学智能农业项目的Thunatchaporn Kumrungsee。
本研究得到了日本功能性发酵食品与酶补充剂学会（Japanese Society of Functional Fermented Foods and Enzyme Supplements）、达能日本基金会（Danone Institute of Japan Foundation）研究资助、日本文部科学省（Japanese Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology）以及天野酶株式会社的支持。
(全文结束)
