与心理韧性相关的脑-肠微生物组模式:肠道微生物群与抗压力能力有关

【字体: 时间:2024年06月25日 来源:Gen

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  脑-肠微生物组(BGM)系统对心理健康有重要影响。加州大学的研究人员发现,适应力强的人具有更健康的肠道微生物群活性、炎症减少、肠道屏障强大。未来的研究将研究增加恢复力的干预是否会改变大脑和肠道微生物群的活性。

  

微生物组的组成和功能与压力相关的疾病和其他精神健康诊断有关。由加州大学洛杉矶分校的研究人员领导的一项人体研究结果发现,有心理韧性(resiliency)的人会在大脑中与改善认知和调节情绪相关的区域中表现出神经活动,他们更专注,更善于描述自己的感受;他们肠道微生物群活动表现出健康肠道的特征——炎症减少,肠道屏障强大。

研究人员利用粪便样本和多模态磁共振成像表征了与心理韧性(resiliency)相关的脑-肠微生物组(BGM)模式。这是第一个探索心理韧性、大脑和肠道微生物群交叉的研究。加州大学洛杉矶分校Goodman-Luskin微生物组中心联合主任Arpana Gupta博士说:“如果我们能确定一个健康的有韧性的大脑和微生物组是什么样子的,那么我们就可以对这些区域进行有针对性的干预,以减轻压力。”Gupta是该团队在《Nature Mental Health》杂志上发表的论文的资深作者,论文题为《Stress-resilience impacts psychological well-being as evidenced by brain–gut microbiome interactions.》。这项研究确定了脑-肠道微生物组系统的高韧性表型,并提示有望通过这些途径预防或减轻与压力相关的精神疾病的发作和严重程度。

文章引用的数据显示,在美国每年因与压力相关的医疗费用和误工造成的损失超过3000亿美元,这突显了增强抗压能力的必要性。这里“韧性”的定义指对威胁或压力事件作出反应时的积极结果。心理韧性能够预测与压力相关的情绪障碍,如抑郁症和焦虑症,创伤后应激障碍,以及不适应的应对机制。

在这项研究中,Gupta团队想要探究心理韧性与临床现象、微生物组功能和神经特征之间的关系。这里的心理韧性指个体在面对压力或威胁时,能够恢复或保持正常功能的能力。他们没有从检查与疾病状况(如焦虑和抑郁)相关的微生物群的活性和组成入手,而是想改变思路,研究健康、适应力强的人的肠道微生物群和大脑,这些人能有效地应对不同类型的压力,包括歧视和社会孤立。研究人员专注于应对压力的方法,因为研究表明,未经治疗的压力会增加患心脏病、中风、肥胖和糖尿病的风险。虽然压力是生活中不可避免的一部分,但研究如何处理压力有助于预防疾病的发生。

他们调查了116名参与者的心理韧性并将他们分为两组。一组在心理韧性量表上排名较高,另一组排名较低。参与者还接受了核磁共振成像,并在扫描前两三天提供了粪便样本。

研究人员发现,与心理韧性排名低的组相比,高韧性组表现出较低的抑郁和焦虑症状、较高的细菌转录组频率(与环境适应、遗传繁殖、能量代谢和抗炎症有关)、n -乙酰谷氨酸和二甲基甘氨酸等代谢物增加、以及奖励回路和感觉运动网络之间的静息状态功能连接增加、情绪调节网络中的灰质体积和白质束减少等皮质特征。

具体来说,高韧性组(HR)的人更少焦虑和抑郁,不轻易评判,大脑中与情绪调节相关的区域更活跃,认知能力更好。Gupta说:“当压力源发生时,我们通常会产生‘战或逃’反应,这会损害大脑的休息。”“研究中发现,适应性强的人更善于调节自己的情绪并保持冷静的头脑,较少过分夸大问题/灾难化。”

高韧性组的微生物组活性也不同于低韧性组。高韧性组的微生物组排出代谢物体现了与低炎症和强大健康的肠道屏障相关的基因活性。研究结果表明,有心理韧性的个体,特别是那些表现出坚韧和控制生命结果的能力的人,拥有支持肠道屏障完整性和益生菌的微生物群,以及反映适应性情绪和认知调节的皮层特征。”

研究结果支持涉及BGM系统的多组学特征,表明心理韧性影响心理症状,情绪调节和认知功能,这同时反映在独特的神经相关因子和支持益生菌和肠道屏障完整性的微生物组功能上。细菌转录组提供了分类准确性,表明微生物组在塑造韧性方面的重要性,并提示改善微生物组可以有益于心理健康。脑-肠道微生物组(BGM)系统对心理健康起着重要作用,多项动物研究揭示了BGM在压力暴露后的恢复力与易感性特征中的作用。内源性肠道微生物群可能包含支持神经适应过程的缓解压力的治疗性代谢物,这是一种有趣的可能性。

Gupta说:“适应力确实是一种全身现象,它不仅影响你的大脑,还影响你的微生物群及其产生的代谢物。”Delgadillo补充说:“我们的肠道中有整个微生物群落,它们散发出这些治疗特性和生化物质,所以我期待着在这项研究的基础上进一步发展。”“我们的研究结果表明,高韧性组可能拥有一个能够承受扰动的肠道微生物群,这一点可以通过抑制炎症的代谢物的增加来证明,而代谢物的增加反过来又可能支持最佳的神经过程。”

该团队未来的研究将研究增加心理韧性的干预是否会改变大脑和肠道微生物群的活动。Gupta表示:“我们可能有针对大脑和肠道的治疗方法,也许有一天可以预防疾病。”“一些临床意义有待探讨的是,饮食调整、益生元、益生菌或其他临床干预(例如,粪菌移植)是否可以提高应对和抗压力的能力。”

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