摘要:近年来,精神健康问题日益严峻。根据世界卫生组织的数据,世界上每8个人中就有1人有精神障碍。其中,焦虑症患者已超过3亿人,包括5800万儿童和青少年。现在,科学家们指出,缓解焦虑的关键可能就隐藏在我们的肠道中。
药明康德 学术经纬
2025年02月10日 08:15北京
近年来,精神健康问题日益严峻。根据世界卫生组织的数据,世界上每8个人中就有1人有精神障碍。其中,焦虑症患者已超过3亿人,包括5800万儿童和青少年。现在,科学家们指出,缓解焦虑的关键可能就隐藏在我们的肠道中。
在一项近期发表于EMBO Molecular Medicine的研究中,来自杜克-新加坡国立大学医学院和新加坡国家神经科学研究所的研究团队发现了肠道微生物与焦虑相关行为之间的关键联系。研究表明,微生物代谢物(尤其是吲哚)在调节与焦虑相关的大脑活动中起着直接作用,为通过益生菌疗法改善精神健康开辟了新方向。
杏仁核是调节恐惧和焦虑的关键大脑区域,其与肠-脑轴的联系日益密切。然而,肠道微生物与焦虑相关行为之间的确切因果关系仍不清楚。在这项研究中,作者通过检验肠道微生物群对杏仁核介导的焦虑相关反应的影响,来评估这种潜在关联。
研究团队在小鼠中观察到,与有正常微生物群的个体相比,未接触任何微生物的无菌小鼠表现出增强的焦虑相关行为。
脑成像技术则显示,这些小鼠的基底外侧杏仁核(BLA)神经元活动异常活跃,而这一脑区正是调控恐惧与焦虑的核心区域。进一步的分析发现,BLA神经元的过度兴奋与钙依赖性SK2钾离子通道的活性减弱有关。当肠道微生物代谢物存在时,SK2通道能阻止神经元的过度兴奋以及过于频繁的放电。
▲无菌小鼠的BLA神经元活动异常活跃(图片来源:参考资料[1])
而在重新引入活体肠道微生物后,原本无菌小鼠的BLA神经元活动受到抑制,SK2通道活性下降,小鼠表现出的焦虑相关行为也显著减少。
研究还发现,对无菌小鼠补充肠道微生物的代谢产物吲哚,也可以逆转神经元的变化,包括BLA神经元活动逐渐恢复正常、焦虑行为显著减少。这表明微生物群通过代谢产物,与维持精神平衡存在直接联系。
▲研究机制示意图(图片来源:参考资料[1])
论文共同通讯作者,杜克-新加坡国立大学医学院神经科学与行为障碍研究项目副教授诸炫秀总结道:“我们的研究结果揭示了微生物与精神健康之间,具体而复杂的神经过程。没有任何活体微生物的小鼠表现出更高的焦虑行为水平。这些微生物的缺失扰乱了它们的大脑功能,尤其是在控制恐惧和焦虑的区域,导致焦虑行为。”
同时,微生物代谢物对焦虑的调节,还将这些结果与哺乳动物焦虑相关行为相关的进化保守防御机制联系起来。另一位共同通讯作者,新加坡国立脑神经医学院研究部的Sven Pettersson教授介绍道:“建立饥饿信号和控制饥饿是一种进化保守的防御机制。因此,出生时的生理转变可以视作新生儿的第一次重要焦虑暴露,简单来说就是‘如果不吃东西,你就会死。’此外,出生与接触母乳有关,母乳中含有可以产生吲哚的微生物。正如植物在受到压力或营养不良时会分泌吲哚,在本文中,我们报告了一种类似的机制,证明吲哚可以调节哺乳动物的焦虑水平。血液中循环的吲哚水平不同,可能反映了对压力处境的敏感性与脆弱性,以及经历焦虑相关行为的不同风险。”
综上,这一发现不仅揭示了肠-脑轴的关键作用,还为开发新型疗法提供了理论支持。例如,通过饮食补充吲哚,可能作为一种潜在的替代治疗选择,降低焦虑相关疾病患者的焦虑水平。
题图来源:123RF
参考链接:
[1] Weonjin Yu et al, Microbial metabolites tune amygdala neuronal hyperexcitability and anxiety-linked behaviors, EMBO Molecular Medicine (2025). DOI: 10.1038/s44321-024-00179-y
[2] Singapore scientists reveal gut microbes’ hidden role in anxiety—Could probiotics be the next mental health breakthrough? Retrieved on Feb 7th, from https://www.duke-nus.edu.sg/newshub/media-releases/media-releases/gut-microbes-role-in-anxiety
来源:营养和医学