益心菌:你的肠道细菌和你的心情
近十年,肠道微生物的研究从默默无闻到引起了科学界,乃至公司的高度关注。肠道细菌能够影响人类健康,已经不算什么新鲜事。如今,关于肠道菌群与大脑的关系的研究成为了热点,受到了越来越多的关注。肠道菌群可以与大脑相互作用,影响着我们的情绪,食欲甚至生物节律,一些精神疾病比如焦虑、抑郁、自闭、精神分裂及神经退行性疾病等都和肠道微生物密切相关。现在科学家们已经开始试图通过改变肠道菌群来调节肠-脑交流的过程,进而促进精神心理健康。
科学家们研究发现一些生活在我们肠道中的有益微生物也能影响我们的心理状态,他们能够产生一些神经活性物质γ-氨基丁酸和五羟色胺,通过肠脑轴影响我们的大脑。该领域研究的先驱人物Ted Dinan,Catherine Stanton和John Cryan提出一个新的概念,“Psychobiotic”,是指当摄入足够数量时,能够对精神疾病患者产生健康效应的一类活性微生物。我们知道“Probiotic”是当摄入足够数量时能够对宿主身体健康有益的一类活性微生物,我们通常称之为“益生菌”。因此,在这里,我斗胆将“Psychobiotic”翻译为“益心菌”。
相信在不久的将来,“益心菌”这一领域将影响我们所有人,而不仅仅是那些被诊断为精神疾病的患者。例如,我们可以在一些让我们紧张焦虑的事情发生之前通过使用特定的益心菌来调整我们的焦虑水平,比如在演讲、考试等等之前;甚至我们可以通过调整肠道有益菌的数量,避免抑郁绝望到谷底或焦虑到无法摆脱。
迷走神经
肠-脑轴是将肠道和大脑功能整合的双向信息交流系统。肠道和大脑之间通过迷走神经,脊髓和/或神经内分泌系统相互联系,调节各种生理和心理状态,包括焦虑、抑郁、强迫思维和强迫行为、自闭症、慢性疲劳综合症和肠易激综合症等。
迷走神经是脑神经中行程最长,分布范围最广的神经,从脑干出发,穿过胸腔,进入腹腔,并与各个器官连接,形成一个让大脑、肺、心脏、脾脏、肝脏、肾脏、胰腺、胃和肠彼此双向交流的网络。
John Cryan等提到,到目前为止,关于益心菌的研究在肠易激综合征患者并发的精神障碍中比较广泛,许多菌株都被报道具有积极的作用,比如婴儿双歧杆菌。也有证据表明能够缓解抑郁症的症状和慢性疲劳综合征,这些作用可能与某些益心菌的抗炎症作用和能够降低下丘脑-垂体-肾上腺轴的活性有关。这里提到了益心菌的抗炎症作用,其实大多数生理和心理疾病都起源于炎症。我们绝大多数的免疫系统,大约有70%是位于肠道的。肠道菌群的失衡将引发肠道慢性炎症,增加肠道通透性,导致身体其它部位的慢性炎症和疾病。这是一个巨大的,高度复杂的系统,系统的任何一个部位发生故障,将导致整个系统功能紊乱甚至奔溃。肠道菌群的长期不平衡导致的肠脑轴信号紊乱将影响我们的情绪、行为以及对疼痛的感知和反应,也会导致各种各样的其它健康问题,包括糖尿病、心脏病、中风、偏头痛、甲状腺问题、口腔问题、癌症、神经退行性疾病、肥胖、多动症、过敏、哮喘、自闭症、风湿性关节炎、慢性莱姆病等许多许多。它们的发病都可能始于肠道,与肠道菌群的紊乱有关。
在我们的肠道中生活着大约500-1000种,数以万亿计的微生物,包括细菌、真菌和病毒等等,它们对于整个身体的正常功能是非常重要的,许多科学家现在开始认为它们也是我们身体内的一个重要器官。研究人员认为这些微生物利用一些与大脑中信息传递类似的神经生化物质与我们的中枢神经系统相互交流。
肠道中的微生物能够分泌大量的神经化学物质,包括多巴胺、五羟色胺和γ-氨基丁酸,这些物质与调节我们情绪的物质非常相似,同时这些物质在胃肠道功能障碍中也发挥作用。因此胃肠道功能紊乱与抑郁和焦虑水平的升高相关也就不足为奇啦。
研究报道的一些益心菌
焦虑、强迫行为、肠漏与脆弱拟杆菌
2013年,微生物学研究人员Mazmanian和Hsiao发表的研究成果将多种特定的益生菌与小鼠的焦虑行为联系起来。研究人员通过造模得到一个肠道菌群发生改变而且胃肠道屏障功能障碍(肠道通透性增加,也就是肠漏)的小鼠,同时该小鼠也表现出焦虑和强迫样行为(比如强迫性埋珠)。当研究人员给该小鼠口服一种在健康肠道菌群中发现的益生菌脆弱拟杆菌时,小鼠的胃肠道问题和异常行为都得到了明显的改善。
应激、抑郁和乳酸菌与双歧杆菌
2011年的一项研究发现益生菌瑞士乳杆菌和长双歧杆菌的组合能够减少焦虑与抑郁样行为和应激水平。
我们在恐惧和压力条件下的心理和生理反应在抑郁症中起了很大的作用。皮质醇是肾上腺释放的一种应激激素,能够帮助我们面对生活或逃离危险,重度抑郁症患者血清皮质醇水平明显升高。在远古时代,人们经常遇到食肉动物,人们通常处于一种战斗还是逃跑的情境中,皮质醇水平升高是一件非常有益的事情。现在的我们通常处于一种长期的皮质醇过度产生、过度刺激、恐惧、无法冷静和肾上腺疲劳的状态之中。皮质醇产生长期过高会影响我们的学习和记忆,降低免疫功能,减少骨密度,增加体重,升高血压和胆固醇水平,将导致心脏病,增加抑郁和焦虑的风险,降低机体恢复能力,通常使人感到筋疲力尽。瑞士乳杆菌和长双歧杆菌的组合能够降低皮质醇的水平。
γ-氨基丁酸是中枢神经系统主要的抑制性神经递质,在降低整个机体的神经兴奋性和调节肌张力中发挥核心作用。许多与抑郁症相关的生理和心理过程,包括情绪消沉,都可以追溯到神经递质γ-氨基丁酸的缺乏。研究人员发现了许多能够产生γ-氨基丁酸的肠道细菌,其中最主要的是乳酸菌和双歧杆菌的菌株。
社交行为、催产素和罗伊氏乳杆菌
益生菌菌株罗伊氏乳杆菌能够通过促进爱情荷尔蒙催产素的产生,来促进心理健康、伤口愈合和新陈代谢等等。
2016年的一项研究发现,高脂饮食雌性小鼠产下的后代出现了社交行为的缺陷,罗伊氏乳杆菌减少了9倍多。研究人员培养了来自人类母乳的罗伊氏乳杆菌,并把它添加到社交缺陷的小鼠的饮用水中,研究表明罗伊氏乳杆菌能够拯救小鼠的社交行为。研究人员还发现,罗伊氏乳杆菌能够促进催产素的生成,这种激素在社交行为中起到了关键作用,而且与人类自闭症有关。社交障碍小鼠的奖赏回路也存在功能失调,在应答社交互动的时候,这些小鼠大脑的关键奖赏区域缺乏突触增强,补充罗伊氏乳杆菌可以恢复奖赏回路中的突出功能。
焦虑、抑郁和鼠李糖乳杆菌
鼠李糖乳杆菌是一株已经被证明可以减少小鼠焦虑和抑郁的益生菌菌株。
γ-氨基丁酸是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质,可以调节身体内许多生理和心理过程。γ-氨基丁酸受体表达水平的改变与焦虑和抑郁的发生有关。2011年发表的一项研究结果益生菌鼠李糖乳杆菌能够显著影响某些脑区γ-氨基丁酸的水平,降低应激激素皮质酮水平,进而减少焦虑和抑郁相关的行为。
当迷走神经切断时,鼠李糖乳杆菌则不能改变γ-氨基丁酸受体的表达水平以及动物的行为,说明迷走神经最有可能是肠道细菌和大脑之间交流的的主要途径。
研究人员认为迷走神经是肠道细菌与大脑之间最主要的交流途径,但不是唯一的。肠道细菌与大脑之间的信息交流也可能通过其它神经或血液中的某些生化物质来完成。如果你对健康的肠道微生物和心理健康之间存在直接的关联表示怀疑的话,请你记住,胃肠道功能紊乱和情绪障碍,如焦虑和抑郁,通常是共病,它们通常一起发生。
疼痛、慢性疲劳和嗜酸乳杆菌
2007年的一项研究表明,嗜酸乳杆菌在体内和体外都可促进肠道上皮细胞中阿片类受体和大麻类受体的表达,而这两种受体正是许多镇痛药发挥作用所依赖的。所以,嗜酸乳杆菌可以在一定程度上缓解腹痛,起到跟吗啡类似的镇痛效果。
2009年的一项研究调查了活性嗜酸乳杆菌是否有助于治疗慢性疲劳综合症和抑郁症,表现出可喜的结果。当研究人员给慢性疲劳综合症患者补充活性嗜酸乳杆菌两个月后,受试者的抑郁、焦虑症状和一般的情绪困扰都得到了明显的改善。
五羟色胺、慢性炎症和婴儿双歧杆菌
许多微生物能产生其它神经递质,比如去甲肾上腺素、五羟色胺和多巴胺。例如,婴儿双歧杆菌,作为一株益生菌,能够改变五羟色胺的水平,与常用抗抑郁药百忧解的作用类似,而且没有任何不良的副作用。
婴儿双歧杆菌已被临床证明对于减少慢性免疫激活引起的肠道症状、自身免疫病以及过多的皮质醇释放是非常有好处的。所以,对于那些肠漏、肠易激综合征、炎症性肠病、乳糜泻和克罗恩病的患者,婴儿双歧杆菌连同其它一些益生菌或许是一个好的选择。
婴儿双歧杆菌,顾名思义,是对婴儿的健康至关重要的一个菌株。婴儿双歧杆菌通常是母亲传递给阴道分娩的婴儿的第一个益生菌,因此,很多科学家和医生建议孕妇可以适当补充婴儿双歧杆菌。
婴儿双歧杆菌的主要益处在于改善消化和保护我们免受感染和疾病,它也被证明能够抗过敏和防止肾结石。婴儿双歧杆菌能够产生大量的酸,使得我们的消化道和阴道不适合致病性细菌和寄生虫的生存。
基因是否决定我们的命运?
如果您的家族曾经有过精神疾病史,比如说抑郁症、焦虑症、恐惧症、强迫症、自闭症或精神分裂症,您也不必过分的担心。你的基因只有25%的机会让你得一种病,而其它75%在于环境,包括内部和外部环境,因此疾病的发生在很大程度上取决于你的生活方式。
这也同样适应于那些具有心脏病、糖尿病、老年痴呆、癌症和许多其它疾病的遗传易感性的人群,我们不是基因的俘虏,我们的生存环境对于疾病的发生有着非常重要的影响。肠道微生物就是其中一个非常重要的环境因子。肠道菌群能够影响我们的基因的活性,健康的肠道菌群允许它们以一种积极的、对抗疾病的方式来表达。
因此,请照顾好你的肠道微生物,为它提供尽可能多的好的微生物,维持良好的菌群平衡,尽可能的避免那些坏的微生物(病原菌和其它毒素)。我们的肠道更健康了,我们的免疫系统也能运行得更好;当我们的肠道更健康时,我们的大脑也更健康,我们的心情就更好。让我们心情愉悦,通往幸福的大门其实就存在于我们的肠道中。
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参考文献:
Dinan, T. G., et al. (2013). "Psychobiotics: a novel class of psychotropic." Biol Psychiatry 74(10): 720-726.
Hsiao, E. Y., et al. (2013). "Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders." Cell 155(7): 1451-1463.
Messaoudi, M., et al. (2011). "Assessment of psychotropic-like properties of a probiotic formulation (Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175) in rats and human subjects." British Journal of Nutrition 105(5): 755-764.
Buffington, S. A., et al. (2016). "Microbial Reconstitution Reverses Maternal Diet-Induced Social and Synaptic Deficits in Offspring." Cell 165(7): 1762-1775.
Bravo, J. A., et al. (2011). "Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108(38): 16050-16055.
Rousseaux, C., et al. (2007). "Lactobacillus acidophilus modulates intestinal pain and induces opioid and cannabinoid receptors." Nature Medicine 13(1): 35-37.
Rao, A. V., et al. (2009). "A randomized, double-blind, placebo-controlled pilot study of a probiotic in emotional symptoms of chronic fatigue syndrome." Gut Pathogens 1(1): 6.