肠道微生物可能是缓解焦虑的关键
杜克-国大医学院（Duke-NUS Medical School）和新加坡国家神经科学研究所（National Neuroscience Institute）的科学家们发现了一种重要的联系，即肠道微生物与焦虑相关行为之间的关系。他们的研究今天发表在《EMBO分子医学》上，表明微生物代谢产物——特别是吲哚——在调节与焦虑相关的大脑活动中起着直接作用。这一发现为开发基于益生菌的新疗法以改善心理健康开辟了令人兴奋的可能性。
近年来，精神健康障碍的发病率一直在上升。根据最新的全国研究，新加坡每7人中就有1人经历过精神健康障碍，其中包括抑郁和焦虑障碍。2019年，精神健康障碍是新加坡疾病负担的主要原因之一之一。
因此，研究团队着手调查微生物在焦虑行为中的作用。在临床前研究中，科学家们观察到，在无菌环境中，那些未暴露于活微生物的小鼠表现出明显更多的焦虑相关行为，而那些有典型寄居活微生物的小鼠则表现正常。
进一步研究表明，增加的焦虑与大脑中处理情绪（如恐惧和焦虑）的一个区域——外侧杏仁核（basolateral amygdala, BLA）的活动增强有关。这进一步被确定与脑细胞内的钙依赖性SK2通道相关，这些通道与焦虑行为有关。当身体和大脑暴露于活微生物代谢产物时，SK2通道就像一个离合器，从而防止神经元过度兴奋和频繁放电。
杜克-国大医学院神经科学与行为障碍项目副教授陈晓（Shawn Je）解释说：
“我们的研究揭示了微生物与心理健康之间特定而复杂的神经过程。没有活微生物的小鼠表现出更高水平的焦虑行为。实际上，缺乏这些微生物会扰乱其大脑功能，特别是在控制恐惧和焦虑的区域，导致焦虑行为。”
为了更好地了解微生物在此过程中的作用，研究人员将活微生物引入无菌小鼠体内。这降低了外侧杏仁核的高神经活动，从而减少了SK2通道活动。结果，小鼠表现出显著较少的焦虑相关行为，其情感反应变得类似于那些接触过微生物的小鼠。
研究人员还尝试使用吲哚进行治疗，吲哚是由某些微生物产生的代谢产物。当无菌小鼠接受吲哚时，它们在外侧杏仁核中的活动减少，表现出更少的焦虑相关行为。这表明我们自身的微生物产生代谢产物，暗示了肠道微生物群与维持心理平衡之间的直接联系。
新加坡国家神经科学研究所研究部教授Sven Pettersson表示：
“建立饥饿信号和控制饥饿是一种进化保守的防御机制。生理开关在出生时可以被视为新生儿首次大规模暴露于焦虑环境，简单来说就是‘如果你不吃东西，你会死掉。’此外，出生与母乳喂养有关，母乳已知含有能产生吲哚的微生物。吲哚在植物受到压力或营养不良（干旱）时分泌，在本文中我们报告了一种类似的机制，其中吲哚可以调节哺乳动物的焦虑水平。也就是说，血液中不同水平的微生物血浆吲哚可能反映了对压力情况的不同敏感性和脆弱性，因此经历了不同程度的焦虑相关情况的风险。”
这些观察结果具有多重意义：例如，它为通过靶向肠-脑轴治疗焦虑相关障碍提供了治疗潜力，可以通过饮食补充吲哚或引入产吲哚的肠道微生物作为益生菌来恢复微生物组成。“换句话说，它为21世纪的精准医疗定制疗法打开了大门。像这样的研究展示了我们自身微生物与更复杂的生命形式之间存在的紧密遗传关系，”Pettersson总结道。
杜克-国大医学院研究高级副院长谭Patrick教授表示：“我们的研究强调了微生物、营养和大脑功能之间的深刻进化联系。这对患有压力相关疾病的人具有巨大潜力，如睡眠障碍或无法耐受标准精神药物的人。这也提醒我们，心理健康不仅存在于大脑中——它也存在于肠道中。”
该团队现在希望开展临床试验，以确定基于吲哚的益生菌或补充剂是否可以在人类中有效用于自然缓解焦虑。如果成功，这可能标志着心理健康护理新时代的开始——一个肠道微生物帮助我们保持心灵平静的时代。
来源：杜克-国大医学院
参考文献：Yu, W., et al. (2025). Microbial metabolites tune amygdala neuronal hyperexcitability and anxiety-linked behaviors. EMBO Molecular Medicine. doi.org/10.1038/s44321-024-00179-y.
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