“我們證實精神壓力大的患者糞便中IAA水平較高,并與腸功能紊亂有關。這些發現揭示了一種由微生物介導的腦腸互動途徑,可以作為治療慢性壓力驅動的腸-腦合并癥(腸腦相互作用雙向失調,從而引起胃腸道或精神疾病)的靶點。”
人們常說胃腸道是情緒器官,由情緒因素導致的功能性胃腸道疾病患者占據消化科門診量的40%-50%。心理壓力究竟是如何影響腸胃功能的?
近日,一項研究表明,腸道中的一些乳桿菌在壓力條件下會加速產生3-吲哚乙酸酯(Indole-3-acetate,IAA),IAA作用于腸道干細胞(ISC)線粒體,并導致其功能障礙。
“我們證實精神壓力大的患者糞便中IAA水平較高,并與腸功能紊亂有關。這些發現揭示了一種由微生物介導的腦腸互動途徑,可以作為治療慢性壓力驅動的腸-腦合并癥(腸腦相互作用雙向失調,從而引起胃腸道或精神疾病)的靶點。” 論文共同通訊作者、中國藥科大學藥學院副教授鄭嘯在論文中寫道。
精神壓力如何傷害腸道
神經胃腸病學關于腦腸軸的研究進展顯示,大腦與腸道之間存在一個精密而復雜的調控網絡。腸道通過傳遞局部的代謝、免疫和微生物信號來通知大腦并引發行為變化,反之,中樞神經和內分泌輸出也會調節腸道蠕動、黏膜免疫以及腸道微生態。
有研究表明,心理應激會觸發單核細胞介導的腸道炎癥,加重炎癥性腸病(IBD)。然而,尚不清楚遠端腦應激源如何在腸道界面被感知,以及哪些信號分子控制腸道上皮紊亂。
為了找到答案,研究人員將老鼠暴露在慢性壓力下兩周,觀察其影響。與沒有受到壓力的小鼠相比,這些動物體內保護腸道免受病原體侵害的細胞水平降低了,這是因為通常轉化為胃腸道保護細胞的ISC代謝出現了故障。
通過宏基因組學、代謝組學等技術,研究人員發現,乳酸桿菌衍生的IAA是一種應激反應性中繼信號,可觸發ISC分泌分化的內在缺陷。IAA會抑制谷氨酰胺分解進入三羧酸循環(關鍵代謝途徑),減少ISC分泌分化所需的能量,從而導致腸道類器官無法正常更新。
進一步研究表明,這一機制也作用于人類。研究人員在重度抑郁癥患者的糞便中檢測到了明顯富集的IAA,而在重度抑郁癥合并便秘的患者中,糞便中的IAA顯示高度富集。這表明微生物產生的IAA增加可能是抑郁癥腸道合并癥的基礎。
研究人員表示,這項研究仍存在一些局限性。首先,IAA觸發ISC缺陷的確切機制仍有待充分研究;其次,研究尚不清楚負責應激感知和傳遞的中樞神經模式。此外,考慮到臨床參與者的數量較少,以及人類腸道微生物組的高度特異性,需要一項多中心研究來探索胃腸道癥狀與IAA之間的聯系。
愛爾蘭科克大學(University College Cork)的神經胃腸病學家Gerard Clarke表示,關于IAA的研究——“無疑是揭開了這個謎題的一塊新碎片,但這個謎題到底有多少塊碎片仍是一個懸而未決的問題。”
打開一條新思路
關于腸道菌群和精神健康關聯的研究不在少數。
2023年5月,美國賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)微生物學家Christoph Thaiss和他的團隊就追蹤到另一條壓力與腸道之間聯系的通道。
Thaiss團隊發現,慢性釋放糖皮質激素會引起腸道炎癥。糖皮質激素是一種腎上腺皮質激素,在壓力增加之后,大腦會向腎上腺發送信號,促使釋放這種激素到身體的其他部位。這種激素在快速暴發時具有抗炎作用,有時用于治療炎癥性腸病,但當壓力變成慢性時,糖皮質激素會發揮促炎作用,引發腸道炎癥。
同時,糖皮質激素還會阻止未成熟的腸道神經元完全發育。因此,這些神經元只產生低水平的信號分子,導致腸道肌肉收縮。這意味著食物在消化系統中移動緩慢,進一步引發腸道不適。
2023年3月,《Protein & Cell》(蛋白質與細胞)發文探討了腸道微生物群與小膠質細胞的相互作用在IBS(腸易激綜合征,累及胃腸道的一種常見疾病,癥狀包括痙攣等)中的地位和機制。
研究認為,針對腸道菌群調節小膠質細胞,可以實現腸腦協同治療,是很有前景、值得進一步探索的領域。但目前大多數研究都使用動物實驗,對人體小膠質細胞變化的研究較少。
已經有不少研究表示,腸道菌群紊亂與抑郁癥、焦慮癥、孤獨癥等神經系統疾病相關,但仍有很多機制沒有得到解答。比如,復雜的神經通路是研究的難點之一。此外,健康的腸道菌群的定義也有待商榷,個體間腸道菌群組成的差異可能很大,腸道菌群-腸-腦軸可能是未來推進個體化診療的有利靶點。
本文鏈接:新研究揭示一種腸腦互動途徑,證實精神壓力對腸道影響http://m.lensthegame.com/show-11-2477-0.html
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