經常感到焦慮嗎？腸道細菌可能是罪魁禍首

我們每個人都有可能體驗到煩惱、擔心和恐懼，特別是當面對一些重要的事情時，比如面試、演講或第一次約會等等。這些帶有主觀色彩的負性情緒，被統稱為焦慮。我們很多人在緊張焦慮時也容易鬧肚子，英語里也用「butterfly in one』s stomach」形容緊張和忐忑不安。這表明腸道和焦慮之間的聯繫。

生命早期應激改變腸道菌群導致焦慮的發生

2015年，來自加拿大麥克馬斯特大學的研究人員發表在《Nature Communications》雜誌上的一項研究發現，生命早期應激導致的腸道菌群的改變可能在成年期焦慮和抑鬱的發生中發揮關鍵作用，會增加成年期焦慮和抑鬱的風險。

研究人員使用兩組不同的小鼠進行了研究，一組為擁有正常腸道菌群的小鼠，另一組為無菌小鼠。每組小鼠的一部分又通過母子分離造成生命早期應激，具體來說就是從小鼠出生後第3到21天每天與母親分離長達三小時。擁有正常腸道細菌的小鼠經過母子分離應激後，應激激素皮質酮的水平出現異常，同時還表現出焦慮和抑鬱樣的行為。此外，這些小鼠的腸道功能也受到損傷。然而，經過母子分離應激的無菌小鼠雖然也表現出皮質酮水平上升和腸道功能受損，但是它們卻不會表現出焦慮和抑鬱行為。

研究人員將母子分離應激的正常小鼠的腸道細菌移植給接受應激的無菌小鼠，可以觸發焦慮和抑鬱。但是將母子分離應激的小鼠腸道細菌移植給沒有接受應激的無菌小鼠，結果沒有出現異常。這表明，宿主和微生物共同影響焦慮和抑鬱行為。生命早期的應激會增加應激反應性和腸道功能紊亂，改變腸道菌群組成，進而改變大腦功能，導致焦慮和抑鬱的發生。

腸道菌群可能改變大腦microRNA影響焦慮

前面的研究只是發現了腸道細菌與焦慮行為之間的相關性，但是腸道細菌究竟如何影響焦慮行為的發生目前還不是很清楚。近日，一項發表在《Microbiome》雜誌上的研究提示了腸道細菌如何影響焦慮樣行為。來自科克大學的研究人員發現無菌小鼠的大腦中microRNA的數量發生了顯著的變化。這些在無菌條件下長大的小鼠通常表現出異常焦慮、社交和認知功能缺陷以及抑鬱樣行為增加。

microRNA是一類可以調控基因表達方式的短核苷酸序列。microRNA功能失調或功能障礙被認為是導致應激相關的精神疾病、神經退行性病變和神經發育異常的一個潛在因素。大腦中microRNA的變化與焦慮樣行為相關。通過調節大腦中的microRNA治療精神疾病是可能的，但是這一領域的研究也面臨著諸多挑戰，例如：我們需要找到安全的、生物學穩定的能夠穿過血腦屏障的化合物；然後需要精確作用於大腦特定的腦區。而這一研究結果表明，microRNA對於精神疾病的治療潛力所面臨的一些挑戰可能可以通過腸道微生物來克服。

腸道微生物似乎可以影響杏仁核和前額葉皮質的microRNA。研究人員發現，與正常飼養的小鼠相比，無菌小鼠杏仁核中有103種microRNA的水平發生了變化，而前額葉皮質中有31種microRNA的水平發生了變化。重建無菌小鼠的腸道菌群可以使小鼠大腦中一些microRNA的水平恢復正常。

這一發現表明，健康的腸道微生物對於調節大腦杏仁核和前額葉皮質中的microRNA是必要的。以前的研究表明，調節腸道菌群可以改變焦慮樣行為，這一研究首次將腸道微生物與杏仁核和前額葉皮質中的microRNA聯繫起來。

此外，研究人員評估了利用抗生素殺滅腸道細菌的成年大鼠的大腦中microRNA的變化。結果發現，成年大鼠的腸道細菌被抗生素殺滅後，大腦中的一些microRNA也受到影響，而且表現出與無菌小鼠類似。這表明，即使在生命早期擁有健康的腸道菌群，成年後腸道菌群的改變也會影響大腦中與焦慮行為有關的microRNA。

當然，腸道菌群影響大腦中microRNA的精確機制仍不是很清楚。儘管研究表明腸道菌群對microRNA的影響存在於多個物種中，包括小鼠和大鼠，但是該研究要應用於臨床之前還需要進一步研究腸道細菌、microRNA和焦慮樣行為之間的可能聯繫。通過以腸道菌群為靶點來調節特定腦區的microRNA並用於治療精神疾病，具有十分廣闊的前景。

圖片來自網路

參考文獻：

De Palma, G., et al. (2015). "Microbiota and host determinants of behavioural phenotype in maternally separated mice." Nat Commun 6: 7735.

Hoban, A. E., et al. (2017). "Microbial regulation of microRNA expression in the amygdala and prefrontal cortex." Microbiome 5(1): 102.

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