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焦虑抑郁?“粪便移植”或可改善!

2017/03/03 生物探索
导读:肠道微生物再次怒刷存在感~近日,来自来自麦克马斯特大学的一项研究发现,在肠易激综合征(IBS)患者中,肠道菌群不仅可以影响他们的肠道功能,还能影响他们的情绪和行为,这项发表Science Translational Medicine上的研究可能为基于微生物的IBS及情绪治疗指导新的方向。


假如你在某段时间内总是感到莫名的紧张担心,坐立不安,甚至心悸、手抖你猜想自己可能是患了焦虑症,于是决定去咨询医生。

结果,医生在查看你的病情之后为你介绍了一种意想不到的治疗方案——粪便移植。

“等等、我只是精神状况出了问题,关粪便什么事!?”


你大概不知道,无数的研究都已经证实,肠道菌群可以“操控”我们的大脑。

肠道菌群,又被誉为人类的“第二基因组”,近年来频频进入大众视野,似乎许多疾病都和它们脱不了干系。这些高度多样化、数量惊人的菌群定居于身体中,对我们的健康至关重要。肠道菌群参与许多重要的生理功能,如食物的消化和新陈代谢,免疫反应和炎症等。同时,肠道菌群还可以与大脑相互作用,影响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的发生及发展。此前,爱尔兰科克大学的一项研究就发现,被移植抑郁症患者粪便的小鼠也表现出了抑郁、焦虑等症状,研究人员认为抑郁症患者如果移植健康人的粪便可以缓解抑郁症状。

粪便菌群影响IBS肠道功能和行为

近日,来自麦克马斯特大学的一项研究发现,在肠易激综合征(IBS)患者中,肠道菌群不仅可以影响他们的肠道功能,还能影响他们的情绪和行为,这项发表Science Translational Medicine上的研究可能为基于微生物的治疗指导新的方向。

IBS是世界上最常见的胃肠道疾病。它能够影响大肠,使患者出现腹痛及肠排便习惯改变,如腹泻和便秘。此外,IBS患者还常常伴有慢性焦虑或抑郁。目前,改善IBS症状的治疗功效十分有限,因为这种疾病的潜在机制仍然不明确。

那么,肠道微生物在IBS中扮演着怎样的角色,是否会影响肠道和大脑功能呢?这正是本研究想要弄清楚的问题。利用粪便移植,研究人员将有或没有焦虑症的IBS患者的粪便微生物移植到无菌小鼠中。与接受健康个体粪便菌群移植的小鼠相比,被移植IBS患者粪便菌群的小鼠肠功能和行为都出现改变。研究人员发现,通过粪便移植影响的疾病方面包括胃肠道转运(食物离开胃和通过肠道所需的时间);肠屏障功能障碍;低度炎症;和焦虑样行为。

该研究的第一作者Giada De Palma说:“这是一项具有里程碑意义的研究,因为它不仅简单地表明IBS和肠道微生物之间存在关联,同时也证明微生物群的变化影响IBS中的肠道和行为反应。”该研究的主要作者,麦克马斯特大学医学副教授Premysl Bercik表示:“我们的发现为开发针对肠道微生物群的治疗提供了基础,并为IBS的诊断找到了生物标志物。”

研究人员认为他们的发现为“微生物群指导治疗”提供可能,包括益生元或益生菌治疗,可能不仅有益于治疗IBS的肠道症状同时也能改善IBS导致的行为改变。

作者还指出,由于这项研究同样表明肠道微生物群可以影响大脑,因此又为肠道菌群可能在情绪、焦虑或其神经系统疾病中发挥作用提供了证据,这些神经疾病可能包括自闭症,帕金森病和多发性硬化。然而,他们也补充道,还需要进一步的工作来更好地定义肠道菌群在这些疾病中的作用。


肠-脑轴

肠是如何影响脑的?

目前,主流的观点认为肠道神经系统,免疫系统,迷走神经,以及一些胃肠激素和神经递质(比如5-羟色胺和多巴胺)都参与了细菌-肠-脑轴调控。比如,肠道通过迷走神经直连头脑,可以将信息从肠道传播到头脑。肠道还负责向大脑递送所需的95%的五羟色胺和50%的多巴胺。如果肠道传递的这些物质水平发生改变,则会影响大脑的正常功能。

近期关于肠-脑的其他研究

肠道菌群与帕金森病

Cell:Gut Microbiota Regulate Motor Deficits and Neuroinflammation in a Model of Parkinson’s Disease

2016年12月1日,在Cell发表的一项研究中,科学家们首次证实肠道菌群的改变可能是导致帕金森病(PD)中运动能力的恶化的罪魁祸首之一。在过表达α-Syn的PD模型小鼠中,无菌小鼠的运动技能明显优于那些肠道具有完整微生物组的小鼠,移除肠道菌群可恢复PD模型小鼠的运动技能。此外,肠道细菌分解膳食纤维时所产生短链脂肪酸(SCFA)分子将促进神经炎症的发生,进一步使PD恶化。并且,与移植来自健康个体粪便样品的无菌小鼠相比,被移植PD患者肠道菌群样本的无菌小鼠表现出更强的PD的症状。同时,这些小鼠的粪便中含有更高水平的SCFA。这些研究结果提示科学家们或许可以通过调控肠道菌群及其代谢产物来治疗帕金森病。

肠道菌群与阿尔茨海默病

Reduction of Abeta amyloid pathology in APPPS1 transgenic mice in the absence of gut microbiota

2017年02月14日,发表于Scientific Reports上的一项研究发现肠道细菌可以加速阿尔茨海默病的发展。在动物实验中,研究人员通过测序细菌16S rRNA发现,与对照小鼠相比,阿尔茨海默病模型小鼠具有不同的肠道细菌组成。并且,无菌小鼠脑中β-淀粉样蛋白斑块数量明显更少。此外,将健康小鼠和阿尔兹海默症模型小鼠的肠道细菌转移到无菌小鼠中,发现被转移患病小鼠来源的肠道细菌的小鼠大脑中出现更多的β-淀粉样斑块。这项研究结果为预防及治疗阿尔兹海默症提供了新的可能。


粪便移植

关于粪便移植

事实上,粪便移植古已有之。东晋时期的医药家葛洪,在其所著《肘后备急方》中,就记载了当时用粪清治疗食物中毒和严重腹泻,"绞粪汁,饮数合至一二升,谓之黄龙汤,陈久者佳"。16世纪,明代李时珍在《本草纲目》中也记载了口服粪水治疗严重腹泻、发热、呕吐和便秘等疾病。这些方法其实可能就是早期的粪便微生物移植。

到了今日,粪便移植也被称为粪便微生物移植(FMT)疗法。患者们已经不需要鼓起勇气干下这碗黄龙汤。而是将健康捐赠者的粪便移植到患者体内。通过灌肠或者将导管插入患者的胃及小肠来给他们输送粪便,从而引入健康的菌群并恢复肠道菌群平衡。

目前,FMT主要用于治疗难辨梭菌感染(CDI),这种疾病一般是由于滥用抗生素导致肠道菌群紊乱,而FMT可修复抗生素引发的肠道菌群紊乱,并可持续维持正常菌群结构。此外,FMT在其他疾病的治疗也正在研究中,如便秘、肠易激综合征(IBS)、炎症性肠病(IBD)、代谢综合征和自身免疫性疾病等。

参考资料:

Intestinal bacteria alter gut and brain function

Transplantation of fecal microbiota from patients with irritable bowel syndrome alters gut function and behavior in recipient mice

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