全球范围内，心理健康障碍日益增多，焦虑症影响着数百万人。虽然可供患者使用的处方药种类繁多，但一项新研究表明，在对抗焦虑的斗争中，一个意想不到的盟友可能生活在我们的消化系统中。
新加坡杜克-国大医学院（Duke-NUS Medical School）和新加坡国立神经科学研究所（National Neuroscience Institute of Singapore）的科学家们发现，肠道细菌会产生特定的化合物，这些化合物可以影响焦虑相关的行为。他们的研究发表在《EMBO分子医学》上，揭示了这些微小生物如何帮助调节我们的情绪反应。
“我们的研究结果揭示了微生物与心理健康之间具体的、复杂的神经过程，”杜克-国大医学院神经科学与行为障碍项目副教授Shawn Je解释说，“那些没有活菌的人表现出更高的焦虑行为水平。本质上，缺乏这些微生物会扰乱大脑的功能，特别是在控制恐惧和焦虑的区域。”
在研究中，科学家们使用了两组老鼠进行实验。一组在正常条件下饲养，体内有所有常见的细菌；另一组从出生起就在完全无菌的环境中饲养，这意味着它们没有任何细菌，被称为“无菌鼠”。
为了测试焦虑水平，研究人员使用了几种精心设计的行为测试。在一个称为开放场地测试的实验中，他们将老鼠放在一个既有开放区域又有封闭空间的大盒子里。当老鼠感到焦虑时，它们通常更喜欢靠近墙壁和封闭的空间。无菌鼠花费更多的时间躲在封闭区域，进入开放空间的次数也比正常老鼠少。
他们还使用了另一种称为高架零迷宫的测试，这个装置看起来像一个带有部分开放区和带墙部分的圆形高架平台。同样，无菌鼠表现出更多的焦虑行为，花更少的时间在开放区域。
然而，研究人员并没有仅仅停留在观察行为上。他们还想了解导致这些差异的大脑活动。通过专门的技术，他们研究了一个名为基底外侧杏仁核的脑区的活动，这个区域负责处理诸如恐惧和焦虑等情绪。他们发现，无菌鼠的基底外侧杏仁核中的脑细胞更加活跃。
进一步的研究表明，这种增加的脑活动与一种名为SK2通道的特定蛋白质的问题有关。这些通道通常像刹车系统一样作用于脑细胞，防止它们变得过于活跃。而在没有肠道细菌的老鼠中，这些通道无法正常工作，导致脑细胞过度活跃。
为了验证他们的发现，研究人员尝试了两种不同的治疗方法。首先，他们给一些无菌鼠引入了正常的肠道细菌。其次，他们在其他无菌鼠的饮用水中添加了一种名为吲哚的化合物，这种化合物通常由肠道细菌产生，持续六周。这两种治疗方法都帮助正常化了脑细胞的活动，并减少了焦虑行为。
结果显示，接受任何一种治疗的老鼠开始花更多的时间探索开放空间，并表现出明显较少的焦虑行为。它们的脑活动模式也变得更加接近正常老鼠。
这些发现特别有趣，因为它们提供了肠道细菌与大脑功能之间的明确联系。更重要的是，它们表明像吲哚这样的细菌产物可能提供新的方法来减少焦虑，而无需使用传统的抗焦虑药物。
“我们的研究结果强调了微生物、营养和大脑功能之间的深刻进化联系，”杜克-国大医学院高级副院长Patrick Tan教授说，“这为患有压力相关疾病的人提供了巨大的潜力，例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。”
论文摘要
方法学概述
研究人员使用雄性C57BL/6J小鼠，比较了在无菌条件下饲养的小鼠和正常对照组。他们进行了包括开放场地探索和高架零迷宫测试在内的行为测试，以评估类似焦虑的行为。大脑活动通过c-Fos表达（神经元活动的标志）和基底外侧杏仁核神经元的详细电生理记录进行测量。
结果
无菌小鼠表现出显著增加的类似焦虑行为，花更少的时间在开放区域，转换空间的次数也更少。它们的基底外侧杏仁核神经元显示出过度兴奋和SK通道功能改变。用活菌或吲哚治疗均使神经元活动和行为恢复正常。
局限性
该研究仅在一种特定品系的雄性小鼠中进行，可能限制其普遍性。此外，吲哚影响SK通道的确切机制尚未完全阐明。人类应用需要进行广泛的额外研究。
讨论与启示
这项研究为肠道微生物通过杏仁核中的SK通道调节焦虑相关行为提供了具体的分子机制证据。研究结果表明，使用益生菌或其代谢物如吲哚的潜在治疗策略。
研究团队现在计划进行临床试验，以确定基于吲哚的益生菌或补充剂是否能有效治疗人类的焦虑。这可能是心理健康治疗的重大进展，提供了一种天然的替代或补充传统抗焦虑药物的方法。
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