近年来，随着精神健康障碍的发病率逐年上升，科学家们开始关注肠道微生物与焦虑行为之间的关系。根据最新的全国性研究，新加坡每七个人中就有一人经历过包括抑郁症和焦虑症在内的精神健康障碍。2019年，精神健康障碍成为新加坡疾病负担的四大主要原因之一。
为了探究微生物在焦虑行为中的作用，来自新加坡杜克-国大医学院和国家神经科学研究院的研究团队进行了实验。他们的研究成果于2月6日发表在《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。这一发现为利用基于益生菌的新疗法改善心理健康开辟了令人兴奋的可能性。
在这项研究中，研究人员观察到，在无菌环境中生长的小鼠（即未接触过活微生物的小鼠）表现出明显更多的焦虑行为，而那些拥有正常微生物群落的小鼠则表现出较少的焦虑行为。进一步研究表明，焦虑增加与大脑中处理情绪（如恐惧和焦虑）的关键区域——基底外侧杏仁核（BLA）的活动增强有关。这种增强的活动与大脑细胞内的钙依赖性SK2通道有关，这些通道与焦虑行为密切相关。当身体和大脑暴露于活微生物代谢产物时，SK2通道像离合器一样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肖恩·杰解释说：“我们的研究揭示了微生物与心理健康之间具体而复杂的神经过程。没有活微生物的小鼠表现出更高的焦虑水平，因为缺乏这些微生物扰乱了它们大脑的功能，尤其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这一过程中的作用，研究人员向无菌小鼠引入了活微生物。结果发现，这些小鼠基底外侧杏仁核的过度神经活动减少，SK2通道活动也相应减弱，因此表现出显著较少的焦虑行为——其情绪反应变得与接触过微生物的小鼠相似。
研究人员还尝试了用吲哚治疗无菌小鼠，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治疗后，它们基底外侧杏仁核的活动减少，焦虑行为也减少了。这表明我们体内的微生物会产生代谢产物，从而直接联系我们的微生物群落与维持心理平衡。
新加坡国家神经科学研究院研究部门教授斯文·彼得森表示：“建立饥饿信号和控制饥饿是一种进化保守的防御机制。出生时的生理转变可以被视为新生儿首次大规模接触焦虑的时刻，简单来说就是‘如果你不吃东西，就会死掉’。此外，出生时接触到母乳，其中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（如干旱）时也会分泌。本文报告了一个类似的机制，即吲哚可以通过调节哺乳动物的焦虑水平。血液中循环的微生物血浆吲哚水平不同，可能反映了对压力情况的不同敏感性和脆弱性，因此也决定了焦虑相关情况的风险差异。”
杜克-国大医学院高级副院长帕特里克·谭教授表示：“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。这为患有应激相关疾病（如睡眠障碍或无法耐受标准精神药物的人）带来了巨大潜力。这也提醒我们，心理健康不仅存在于大脑中，也存在于肠道中。”
研究团队现在希望开展临床试验，以确定吲哚基益生菌或补充剂是否可以在人类中有效用作天然抗焦虑治疗。如果成功，这可能标志着心理健康护理新时代的开始——一个由肠道微生物帮助我们保持心灵平静的时代。
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