肠道中缺少乳酸菌可导致抑郁,喝点酸奶吧?

菌情观察室 2018-12-06 15:48:44


抑郁症是最常见的精神疾病之一,影响超过7%的人口。基于人类和动物的研究,对抑郁症的发病原因提出了多种假说,包括单胺类神经递质不足、应激反应失调、神经可塑性损伤以及炎症等等。遗传多态性也与抑郁症发病风险增加有关。20173月,一项发表在《Scientific Reports》杂志上的研究探讨了肠道微生物在抑郁症发病中的作用,发现肠道中乳酸菌的缺失可以导致抑郁样的行为,而补充乳酸菌可以逆转这种症状。

 

肠道微生物能够调节宿主的生理机能。人类与动物模型的研究中发现改变肠道微生物的组成也能改变中枢神经系统的功能。多数研究表明,无菌小鼠会表现出焦虑样行为的减少,但是它们对应激的反应却加剧,而且也会出现大量神经生化反应的紊乱。结肠炎患者通常伴随着抑郁症的高发,说明肠道菌群的改变在抑郁症的发病中发挥着重要作用。

 

这项最新的研究试图了解肠道菌群的改变如何导致中枢神经系统功能紊乱和行为异常以及肠道菌群是否可以作为缓解抑郁症的治疗靶点。研究发现,慢性应激可以显著改变肠道菌群的组成,主要是导致乳酸菌的显著降低。乳酸菌产生的活性氧能够抑制犬尿氨酸的代谢,犬尿氨酸代谢的失调能够对大脑产生负面影响。惊奇的是,补充乳酸菌可以改善小鼠的犬尿氨酸代谢稳态和纠正应激诱导的小鼠抑郁样行为。

 



 

乳酸菌水平降低导致抑郁样行为

为了研究长期的应激是否直接影响宿主的肠道菌群,研究人员选择了慢性温和应激模型诱导抑郁样行为。研究发现,慢性温和应激可以有效的诱导小鼠的绝望行为,同时研究人员分析了这种长期应激对小鼠肠道菌群的影响。分析发现,长期的应激严重破坏了肠道菌群的稳态,特别是乳酸菌的数量显著降低。乳酸菌的水平与抑郁症状之间存在明显的相关性,乳酸菌水平越低,抑郁水平越高。

 

研究人员分别在三个不同品系的小鼠(C57BL/6JBALB/cJ C57BL/6N)重复了该实验,都得到了一致的结果。更加有意思的是,其中C57BL/6N品系的小鼠本身肠道中的乳酸菌水平就比较低,而该品系的小鼠即使在不存在应激的情况下也表现出明显的抑郁样行为。这表明长期的压力可能导致肠道中乳酸菌水平的降低,同时乳酸菌水平降低也可能导致抑郁样行为的发生。

 

为了了解肠道菌群改变的潜在原因,研究人员进一步分析了肠道的生理特征。研究发现,在应激条件下,食物在大肠的转运时间显著减少,小肠的重量和小肠细胞的总数目明显增加。应激条件下肠道生理特征的这些变化可能导致肠道菌群的改变。

 

 

补充乳酸菌可以缓解抑郁行为

为了进一步评估乳酸菌水平降低在抑郁行为发生中的作用,研究人员试图在小鼠的饮食中添加一种乳酸菌以提高肠道中乳酸菌的水平。在对小鼠进行连续3周的应激后,研究人员在饮食中添加了一种叫做罗伊氏乳杆菌的乳酸菌,然后继续进行额外4周的慢性应激。研究发现,罗伊氏乳杆菌确实提高了应激小鼠肠道中的乳酸菌水平,同时乳酸菌的补充也明显缓解了长期的应激诱导的小鼠抑郁样行为。这些数据进一步证实肠道中乳酸菌的水平至少在某种程度上可以调节抑郁样行为的发生。

 



 

乳酸菌通过改善犬尿氨酸代谢发挥作用

为了深入了解乳酸菌逆转抑郁行为的潜在原因,研究人员对应激后的血清代谢组进行了分析。总的来说,应激小鼠和正常小鼠的血清代谢谱明显不同,而补充乳酸菌能够部分逆转应激小鼠的代谢谱,恢复到两组之间的水平。这说明应激相关的代谢谱的改变部分是由于肠道中乳酸菌水平的降低导致的。具体来说,色氨酸-犬尿氨酸代谢通路中的代谢物在应激小鼠中明显升高,而补充乳酸菌以后恢复到正常水平。抑郁症患者中存在明显的色氨酸-犬尿氨酸代谢紊乱,这种紊乱会导致抑郁的发生。吲哚胺-23-双加氧酶1IDO1)是色氨酸代谢为犬尿氨酸的关键酶。乳酸菌能够通过产生活性氧物质抑制IDO1酶的活性。

 

罗伊氏乳杆菌在体外能够产生大量的过氧化氢(H2O2),研究人员认为,乳酸菌可能通过产生活性氧物质如过氧化氢,抑制IDO1酶的活性,从而抑制色氨酸-犬尿氨酸的代谢紊乱,达到治疗抑郁的目的。为了证实这一点,研究人员测量了应激小鼠粪便中的过氧化氢水平,发现应激小鼠过氧化氢的水平显著降低。更重要的是,补充乳酸菌能够显著升高过氧化氢的水平。而且,肠道中乳酸菌水平与过氧化氢水平之间存在明显的正相关。研究人员通过检测肠道中IDO1酶的表达进一步证实了色氨酸-犬尿氨酸代谢途径的紊乱,应激后肠道中的IDO1的表达明显上升,补充乳酸菌能显著降低其表达。

 

为了进一步调查犬尿氨酸代谢在调节抑郁样行为中的作用,研究人员每天用犬尿氨酸处理小鼠,导致小鼠出现明显的抑郁样行为。为了证明补充乳酸菌是否通过降低犬尿氨酸水平来发挥缓解抑郁的作用,研究人员对应激小鼠同时补充乳酸菌和犬尿氨酸,确实犬尿氨酸的补充会大大的降低乳酸菌的有益作用,即使是肠道中乳酸菌和过氧化氢的水平明显升高。

 


总之,长期的应激导致肠道中乳酸菌水平的降低,乳酸菌的减少可导致抑郁症的发生,补充乳酸菌可以逆转这种行为。乳酸菌通过产生大量的活性氧物质,抑制IDO1酶的活性,从而抑制色氨酸-犬尿氨酸的代谢紊乱来发挥抗抑郁的作用。长期的工作和生活压力通常让我们感到心情郁闷,严重的话导致抑郁症的发生,或许我们每天喝一杯酸奶,补充一些乳酸菌就能轻松化解。以后,治疗抑郁症我们可能不需要复杂的药物,我们也可以免去对药物副作用的困扰,我们需要做的仅仅是保护好我们的肠道微生物。改变我们的饮食,养好我们的肠道微生物,或许就可以轻松的助我们身体健康和心情舒畅。


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图片来自网络

参考文献:Marin, I. A., et al. (2017). “Microbiota alteration is associatedwith the development of stress-induced despair behavior.” Scientific Reports 7:43859.