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同期《Nature》、《Nature Medicine 》两篇文章指出焦虑的根源在于肠道菌群
【字体： 大 中 小 】 时间：2022年02月25日 来源：精准医学趋势
在现代社会，焦虑似乎无处不在，工作焦虑、肥胖焦虑和情绪焦虑，这些大大小小的焦虑充斥着我们的生活。但是你有没有想过为什么你会感到焦虑，焦虑的来源是什么?
最近，加州理工学院的Sarkis Mazmanian教授的团队在《Nature》杂志上发表了一篇研究论文。
研究发现，肠道中的细菌能够将饮食中常见的氨基酸酪氨酸转化为4-乙基苯基硫酸酯(4EPS)，它能穿过血脑屏障，降低大脑中形成髓鞘的少突胶质细胞。
神经胶质细胞成熟，导致焦虑的出现。这项工作有助于揭示最近观察到的肠道微生物群变化与复杂情绪行为相关的分子机制。
人类和其他哺乳动物一样，生活在包括细菌、病毒和真菌在内的数万亿种微生物中，其中大多数栖息在人类的肠道中，统称为共生菌群。从某种意义上说，“人”是由人与共生菌群构成的多元复合体。
更重要的是，肠道微生物会影响宿主的免疫系统和新陈代谢。大量的肠道微生物研究表明，肠道微生物在一定程度上可以影响我们的健康、体质、性格甚至思维。
过去几年的研究已经将肠道微生物群与大脑功能和情绪联系起来，例如，患有某些神经疾病的人有明显不同的肠道微生物群。此外，对小鼠的研究表明，操纵这些肠道微生物群可以改善神经发育或加剧神经退行性症状。
这项新研究的第一作者Brittany Needham博士说:“肠道微生物群和大脑之间的因果关系是复杂的，而不仅仅是疾病状态和某些微生物的存在或不存在之间的因果关系。所以我们正试图理解肠道和大脑之间的分子信息，并分析这些信号如何导致行为变化。”
这项研究的重点是一种名为4-乙基苯基硫酸盐(4EPS)的细菌代谢物。4EPS最初是由肠道中的微生物产生的，然后被吸收到血液中，在人类和小鼠中循环。2013年，Sarkis Mazmanian的实验室发现，这种特殊的分子在神经发育改变的小鼠身上更丰富，尤其是在自闭症和精神分裂症的小鼠模型中。
虽然改变的微生物组与健康的微生物组在其他方面有所不同，但4EPS水平是迄今为止差异最大的。此外，在筛查了231份人类血液样本后，发现自闭症儿童的4EPS水平比正常儿童高出7倍。
在这项工作中，该团队专注于4EPS对小鼠焦虑模型的影响。鼠的“焦虑”是通过它们在新空间中探索或躲藏的意愿以及它们在危险环境中度过的时间来衡量的。大胆的鼠会探索一个新的空间，四处嗅探，但焦虑的鼠会躲藏起来，就像面对捕食者一样，而不是探索。
该研究比较了两组实验室小鼠:实验组小鼠被植入两种可以产生4EPS的基因工程细菌，对照组小鼠具有相同的细菌，只是它们缺乏产生4EPS的能力。
然后，这些鼠被带到一个新的竞技场，研究人员在那里观察每只鼠的行为。
与非4EPS小鼠相比，具有4EPS的小鼠探索该区域的时间更少，隐藏的时间更多，这表明它们的焦虑水平更高。
与此同时，4EPS小鼠的大脑扫描显示，除了大脑活动和功能连接的整体变化外，一些与恐惧和焦虑相关的大脑区域更加活跃。
通过观察这些改变区域内的脑细胞，研究小组发现一种叫做少突胶质细胞的特殊细胞发生了变化。
这些细胞之所以重要，部分原因在于它们产生一种叫做髓鞘的蛋白质，髓鞘是神经元和神经纤维(轴突)周围的保护层，就像电线周围的绝缘层一样。
研究小组发现，在存在4EPS的情况下，少突胶质细胞更不成熟，因此产生的髓磷脂更少，导致轴突周围的绝缘层更薄。
有趣的是，当给4EPS小鼠服用一种已知可以增加少突胶质细胞髓鞘生成的药物时，这种药物抵消了4EPS的负面影响——小鼠恢复了正常的髓鞘生成，焦虑行为也减少了。
Sarkis Mazmanian教授说，这是一个令人兴奋的发现，一种特定的微生物代谢物改变了鼠脑细胞的活动和复杂行为，但这是如何发生的仍不得而知。
Sarkis Mazmanian团队还发表了一篇临床研究论文，题为:口服小分子隔离剂对自闭症谱系障碍青少年的安全性和目标参与:一项开放标签1b/2a期试验，当天发表在《Nature Medicine》杂志上。
研究表明，口服药物对小鼠4EPS的吸收和清除可以减少小鼠的焦虑行为。
在此基础上，研究小组在30名患有自闭症和胃肠疾病的儿童身上测试了口服药物(AB-2004)。
这项1b/2a期临床试验的结果表明，口服药物是安全的。它具有良好的耐受性，降低血液和尿液中4EPS水平，改善胃肠道健康，并减少一些患者的易怒和焦虑。
参考资料:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04396-8
https://www.nature.com/articles/s41591-022-01683-9
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