Cell子刊:人类第二“大脑”——肠道,我们还需要知道更多
2016/10/27
一些精神疾病比如焦虑、抑郁、自闭、精神分裂及神经退行性疾病等都和肠道微生物密切相关。科学家们试图通过调控肠道菌群改善精神健康。发表在10月25日Trends in Neurosciences杂志上的一篇综述对这一问题进行了探讨。


越来越多的研究表明,肠道菌群可以与大脑相互作用,影响着我们的情绪、食欲甚至生物节律,一些精神疾病比如焦虑、抑郁、自闭、精神分裂及神经退行性疾病等都和肠道微生物密切相关。现在,科学家们试图找到方法来调节这个肠-脑交流过程。尤其是在改善精神健康的过程中,移植影响大脑的肠道菌群成为了一种新策略。发表在10月25日Trends in Neurosciences杂志上的一篇综述对这一问题进行了探讨,并指出改善菌群产品在人体中的作用机制尚未明确这一难题。

Psychobiotics是一个新词,一般被定义为摄入后利于人类精神健康的活菌(益生菌),这些益生菌可以与肠道内的共生菌相互作用,影响大脑。细菌对身体的益处,科学家们已经知道一个多世纪了,但是细菌对大脑的影响却在过去了10-15年才发现。一些研究表明,在小鼠中,添加合适的菌株可以增强它们的免疫功能、提升应激反应,甚至还能够改善学习和记忆能力。但是,人体研究则比较难解释益生菌对精神的影响,因为情绪改变都是受试者自述的。不过科学家们确实观察到了益生菌所带来的生理学上的变化,比如皮质水平和炎症减少。

这篇综述的作者表示,这些研究结果让他们相信肠道细菌在人体生化过程中扮演着非常重要的角色,并且科学家们试图利用这些益生菌来治疗相关疾病。目前,关于机制方面的研究主要在动物模型中进行,人体研究的结果虽然令人兴奋,但是由于样本量小,这些研究结果的可重复性难以估计。

与主流观点相同,本文的研究人员也认为肠道神经系统,免疫系统,迷走神经,以及一些胃肠激素和神经递质(比如5-羟色胺和多巴胺)都参与了细菌-肠-脑轴调控。比如,肠道通过迷走神经直连头脑,可以将信息从肠道传播到头脑。肠道还负责向大脑递送所需的95%的五羟色胺和50%的多巴胺。如果肠道传递的这些物质水平发生改变,则会影响大脑的正常功能。


psychobiotic的功能  图片来源:参考文献

因此,肠道细菌的改变可能在精神疾病和认知功能中扮演着重要角色。比如,有研究表明在小鼠中益生菌可以增加脑源性神经营养因子(BDNF),后者与学习记忆密切相关。目前科学家们还没有办法确切知道益生菌是否可以影响人类的BDNF。近日的一篇综述报道益生菌的摄取对人类没有整体益处。

然而,益生菌只是细菌-肠-脑轴系统中的一部分。研究人员表示,益生元(肠道细菌所需的营养)是另一种改变肠道细菌的方式。他们认为应该进一步扩充psychobiotics一词的含义,将一些药物如抗抑郁药、抗精神病药以及一些活动比如锻炼和饮食也包含在内,因为它们都影响着肠道菌群。

现在,益生菌和益生元消费者应该怀疑目前这些声称有psychobiotic效应的产品。这类型补充剂总是许诺可以补充抗抑郁药或抗精神病药物的疗效,但是关于菌株的性质,如何发挥作用,是否会抵消其他益处,以及它们如何调节都是一个未知数。

Psychobiotics发挥真正的价值还有很长的路要走。研究人员表示,他们还需要更多的实验来解释细菌-肠-脑轴调控的核心机制。

备注:本文编译自Medical Xpress网站,原标题:“The current state of psychobiotics

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  • Psychobiotics and the Manipulation of Bacteria–Gut–Brain Signals

    Psychobiotics were previously defined as live bacteria (probiotics) which, when ingested, confer mental health benefits through interactions with commensal gut bacteria. We expand this definition to encompass prebiotics, which enhance the growth of beneficial gut bacteria. We review probiotic and prebiotic effects on emotional, cognitive, systemic, and neural variables relevant to health and disease. We discuss gut–brain signalling mechanisms enabling psychobiotic effects, such as metabolite production. Overall, knowledge of how the microbiome responds to exogenous influence remains limited. We tabulate several important research questions and issues, exploration of which will generate both mechanistic insights and facilitate future psychobiotic development. We suggest the definition of psychobiotics be expanded beyond probiotics and prebiotics to include other means of influencing the microbiome.

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