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精力益生菌,会掀起医治新革新吗?

近年来,肠道菌群的研讨提醒了肠-脑轴的存在,标明晰肠道菌群或会影响人们的心情,这意味着,优化肠道菌群或许有助于改进人们的心情以及多种精力疾病。

因而,精力益生菌应运而生,这是一类新式的益生菌,旨在经过调理肠道菌群来治好精力疾病。可是这种精力益生菌的运用仍然负重致远。

今日,咱们特别编译了宣布在New Scientist杂志上关于精力益生菌的文章。期望本文能够为相关的工业人士和诸位读者带来一些启示与协助。

① 细菌操控着你的心情?

还记得你前次胃疼的时分吗?是不是只想爬上床、盖上被子,好好地躺一会?这种行为被称为“病态行为”,是一种短期郁闷的体现。

感染你的细菌不只让你感到厌恶,它们还操控着你的心情。这听起来很荒唐:它们仅仅侵染了你的肠道,但你的感觉却是在你的大脑中发生。事实上,这仅仅微生物能够操控咱们心情的一个头绪。

近年来,肠道中的这些微生物,被发现与一系列影响心情的状况有关,特别是郁闷和焦虑。

好消息是:细菌不只会让你感到心情低落,有的微生物也能够改进你的心情。这意味着一个风趣的景象:有一天咱们或许能够经过操作日子在咱们肠道内的微生物,然后调控咱们的心情和感触。

运用微生物调控心情,现在来说还为时尚早,但它的远景却令人震惊。世界卫生组织将郁闷和焦虑列为了致残的头号原因,全世界至少有3亿人遭到影响。

上述新发现挑战了大脑化学失衡导致精力疾病的整个范式,并供给了一种代替药物医治的办法。你或许听说过益生菌,但这是它们的新化身——精力益生菌,它们乃至或许会改动地球的心情!

② 脑-肠轴的发现

自从荷兰生物学家、显微镜前驱 Antonie van Leeuwenhoek 在 350 年前发现细菌以来,人们简直一向将细菌与疾病联络在一同。

直到最近,咱们才开端了解微生物也会有助于咱们的健康。例如,它们能发生维生素,而且能够协助咱们从无法消化的食物中取得额定的能量。最重要的是,咱们体内的优势微生物,能够经过直接对立病原体或与之竞赛,维护咱们免受疾病的困扰。

直到 21 世纪咱们才知道,微生物或许也会影响咱们的感触。开端的发现是源于无菌小鼠的研讨。

2004 年,日本神州大学的 Nobuyuki Sudo 发现,短少微生物的小鼠有着反常的应激反响。

这些所谓的无菌小鼠,是经过无菌剖腹产临产的,并在无菌环境中长大。自然界中不存在这样的动物,由于在自然界中,微生物是不可避免的:它们定殖于皮肤上,还特别喜爱肠粘膜。它们在结肠中集合,由于结肠有适宜的条件,来支撑高密度的细菌、真菌和病毒生计。

没有优势微生物的维护,无菌小鼠对病原体尤为易感。一只正常的小鼠是不会对食物过敏的,它们能够毫不费力地吃下数以百万计的病原体,但一只无菌小鼠只需吃下一些有害菌就会逝世。

Sudo 和他的团队估计他们的小鼠会呈现生理上的疾病,但他们并没有为调查到的行为差异做好预备。

和它们浑身细菌的堂兄弟比较,这些无菌小鼠在无生命的物体上花费更多的时刻,而且对应激有夸张的反响。它们的大脑也不太兴旺。很难知道一只小鼠在想什么,可是它们体现得如同很懊丧。

值得注意的是,当 Sudo 给它们喂养无致病性微生物混合物时,它们在几天内就发生了正常的应激反响。

微生物和心情之间这种令人惊奇的联络被称为肠-脑轴。Sudo 的发现招引了来自各个领域的研讨人员,从而展开了一系列的研讨。

其间一些研讨发现了无菌小鼠与正常小鼠在脑化学上的差异,包含血清素的显着削减。

另一些研讨标明,人类郁闷症小鼠模型,被饲喂某些类型的细菌后,好像能够从中获益。

爱尔兰科克大学的 John Cryan 和 Ted Dinan 进行了一项研讨,发现鼠李糖乳杆菌对小鼠有强壮的抗焦虑效果。“它们变得愈加镇定和放松。它们体现得如同在服用安靖或百忧解。咱们调查了它们的大脑,发现了广泛的改动。”Cryan 说。

在人类上做无菌研讨是不或许的。但是,Cryan 和 Dinan 也发现,给正常小鼠移植郁闷症患者的粪菌,会导致小鼠呈现相似于郁闷的症状。这让他们信任小鼠身上的发现能够与人类有所联络。

两人还意识到,假如肠道菌群会影响咱们的心情,这将对咱们怎么了解和医治各种心理健康问题发生巨大影响。

2013 年,他们与搭档 Catherine Stanton 一同提出了精力益生菌的主意——一种能够改进人们心情的新式益生菌。最重要的是,这项新的研讨提出了,咱们能够运用饮食来积极影响心情的办法。

这是一个斗胆的主意,特别是由于,在那个时分,没有人知道肠-脑轴是怎么作业的。“问题是,肠道中的细菌是怎么与大脑沟通的呢?”Cryan 说。

21 世纪初,一个惊人的发现好像揭露了这一头绪,即微生物能够发生人脑中发现的简直一切的神经递质,包含 5-羟色胺和多巴胺,它们与大脑的动机和奖励机制有关。

但有一个问题:大脑的规划里包含一个“血脑屏障”,用来阻挠细胞、粒子和某些分子进入大脑,使自己免受外界影响。肠道微生物发生的这些化学物质要怎么穿过血脑屏障来影响大脑呢?

③ 与大脑的通话

2017 年,科学家们在肠道内壁发现了一种特别的细胞,使得肠-脑轴取得了突破性发展。这些肠嗜铬细胞能够检测到微生物发生的神经递质,然后在衔接肠道和大脑的迷走神经中触发脉冲。

更重要的是,在小鼠身上的试验显现,堵截这条神经能够停止许多精力益生菌的活动。例如,Dinan 和 Cryan 发现,当小鼠迷走神经被堵截后,鼠李糖乳杆菌不能减轻它们的应激反响。更多的依据也标明,肠道微生物及其发生的分子能够直接调理血脑屏障的完整性。

肠道微生物和大脑之间的这种显着的沟通,乃至还或许影响大脑器官的发育。

大脑中有许多特别功用的结构。与压力和心情有关的包含杏仁核、前额叶皮质、海马体和下丘脑。它们是由像意大利面相同的轴突衔接起来的,轴突以一种对咱们每个人来说都是绝无仅有的杂乱布线形式,在整个大脑中乱七八糟地穿行。这些杂乱的神经线路从婴儿在子宫内的时期就开端构成,并直到生命的第三年才彻底构成。

令人惊奇的是,肠道微生物能够影响这一进程。无菌小鼠的杏仁核、海马体和前额叶皮质都发育反常。

肠道微生物是怎么做到这一点的,是怎么进一步影响到大脑的,现在还不太清楚,但咱们的确知道,这些结构并不是停止的。

例如,郁闷会导致你的杏仁核变得愈加活泼和肿胀,杏仁核关于在有生命危险的状况下,做出战役或逃跑反响是至关重要的。这种状况也会导致海马体萎缩,或许影响你的记忆力。这些生理改动解说了为什么郁闷的时分,你不能简略地“以为自己是高兴的”。

微生物参加的切当程度尚不清楚,但科研人员现已发现,肠道菌群与健康人处理心情的方法之间存在联络。

2017 年,加州大学洛杉矶分校的 Kirsten Tillisch 和 Emeran Mayer 对 40 名女人的肠道微生物进行了检测,成果发现志愿者可分为两组:一组是富含普氏菌属细菌的女人,另一组是富含类杆菌属细菌的女人。

研讨人员随后给这些女人观看令人不安的画面,并运用功用性核磁共振扫描,来调查她们大脑中特别部位的活动。两组的大脑活动有所差异,这一差异足以辨别一个人归于哪一组,准确率为 87%。特别是普氏菌组,这个组的人数较少,她们海马区的活动较少。郁闷症患者也相同有这种状况。

Tillisch 和 Mayer 也发现了他们能够经过运用益生菌,来改动人们大脑处理心情的方法。他们让 36 名健康女人服用含有 4 种细菌的益生菌酸奶,每天 2 次,为期 4 周。脑部扫描显现,这影响了女人大脑心情中心的活动和身体衔接,发生了与更健康的心情处理相关的改动。

摄入微生物乃至能够协助那些有郁闷和焦虑危险的人们。有几项研讨会集在孕妈妈身上,由于大约 15%的妇女在怀孕期间和怀孕后,会遭到严峻的郁闷症的影响,这会影响她们与婴儿构成枢纽的才能。

在 2017 年的一项研讨中,超越 200 名女人从怀孕前期到产后 6 个月,服用了鼠李糖乳杆菌。这项研讨发现,与对照组比较,这些妇女在郁闷和焦虑测验上的成果更好。这项研讨特别受欢迎,由于许多妇女不肯意在怀孕期间或哺乳期间服用抗郁闷药。

相同的,健康大学生服用现成的益生菌一个月后,几个焦虑的目标都有所改进,包含惊惧、忧虑和消极心情。压力水平最高、服用益生菌最多的学生体现出最大的改进。

Tillisch 说:“我信任这些数据支撑了,微生物具有调理咱们感触的效果。”但是,她正告说,人类研讨只显现了其间的相关性,而不是因果关系,因而或许是:心情影响了微生物,而不是微生物影响了心情。

④ 精力益生菌面对的阻止

这一切都是十分令人兴奋的,但在精力益生菌成为干流疗法之前还有另一个妨碍。现在,咱们只要一个含糊的概念:哪些细菌或许对心情有杰出的影响。事实上,咱们乃至还不知道肠道中到底有哪些微生物,由于许多微生物无法培育。

不计其数的肠道微生物,经过剖析样本中一个叫做 16S rRNA 的小序列遗传物质被辨认出来。但这只能可靠地将细菌区分到属的水平。

但是,一项新技能正在使微生物研讨发生革命性改动,称为全基因组鸟枪法测序,它能够经过调查从任何环境里收集的样本中的每一个基因来辨认菌种,乃至亚种。

运用这种技能,比利时天主教鲁汶大学的 Jeroen Raes 和搭档能够制作出一幅一千多人的更高分辨率的肠道微生物图谱。上一年四月,他们报导称,被确诊为郁闷症的人,肠道微生物中的两个属的细菌数量削减了,分别是粪球菌属和小类杆菌属。因而,这些都是潜在的人类精力益生菌。

受试者还完成了关于日子质量的问卷调查。成果标明,日子质量好的人往往有更多发生丁酸的微生物,丁酸是一种短链脂肪酸,能够滋补和治好肠道。他们的肠道微生物也会发生更多的神经递质多巴胺的前体。

其间一个科研团队,由 Mireia Valles-Colomer 领导,后续发现了一种被称为Butyricicoccus pullicaecorum 25-3T的细菌,这是另一种潜在的精力益生菌。

这项大规模的人体研讨之所以成为或许,是由于比利时保存了很多可供科研剖析的电子医疗记载。几个北欧国家也有相似的数据库,经过全基因组鸟枪法测序剖析,它们很或许提醒出更多或许的精力益生菌。

但是,咱们能够做的不只仅是简略地找到“好的细菌”。Dinan 和 Cryan 置疑,正如致病细菌同享某些基因相同,也或许存在与心理健康有关的基因。他们说,假如是这样的话,那么抱负的精力益生菌或许能够经过基因改造,使其含有来自几种不同细菌的基因。

这是为了将来。而现在咱们能够做一些工作,来改进咱们现已具有的精力益生菌。

这是一个如此抢手的论题,能必定的是,精力益生菌成为各种心情妨碍患者的代替疗法仅仅时刻问题。咱们能够不靶向大脑,而是直接从肠道中寻觅答案。

Cryan 说:“这种看待大脑健康的新办法,真可谓是把工作倒置过来了。”

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