在現(xiàn)代社會(huì)，焦慮似乎無(wú)處不在，工作焦慮、肥胖焦慮和感情焦慮，這些大大小小的焦慮充斥了我們的生活。但你是否思考過(guò)，你為什么會(huì)產(chǎn)生焦慮這種感覺(jué)，導(dǎo)致焦慮的源頭又有哪些？
近日，加州理工學(xué)院 Sarkis Mazmanian 教授團(tuán)隊(duì)在 Nature 期刊發(fā)表了題為：A gut-derived metabolite alters brain activity and anxiety behaviour in mice 的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)，腸道內(nèi)的**能夠?qū)嬍持谐Ｒ?jiàn)的氨基酸酪氨酸轉(zhuǎn)化為4-乙基苯基硫酸酯（4EPS），4EPS可穿越血腦屏障并降低大腦中形成髓鞘的神經(jīng)少突膠質(zhì)細(xì)胞成熟，導(dǎo)致焦慮的出現(xiàn)。這項(xiàng)工作有助于揭示*近觀察到的腸道微生物群變化與復(fù)雜的情緒行為有關(guān)的分子機(jī)制。
人類和其他哺乳動(dòng)物一樣，身體被包括**、病毒和**在內(nèi)的數(shù)萬(wàn)億微生物占據(jù)，其中大部分棲息在人類的腸道，這些微生物被統(tǒng)稱為共生菌群。從某種意義上來(lái)說(shuō)，“人”是一個(gè)由人類和共生菌群的多元復(fù)合體。
更重要的是，腸道菌群會(huì)影響宿主的**系統(tǒng)和新陳代謝，大量的腸道微生物組學(xué)研究表明腸道菌群能在一定程度上影響著我們的健康、體質(zhì)、性格甚至思維。
過(guò)去幾年的研究已經(jīng)將腸道菌群與大腦功能和情緒聯(lián)系起來(lái)，例如患有某些神經(jīng)系統(tǒng)**的人有明顯不同的腸道菌群。此外，對(duì)小鼠的研究也表明，操縱這些腸道菌群可以改善神經(jīng)發(fā)育或加劇神經(jīng)退化癥狀。
這項(xiàng)新研究的**作者 Brittany Needham 博士說(shuō)：“腸道菌群與大腦之間的因果聯(lián)系是十分復(fù)雜的，而不僅僅是**狀態(tài)和某些微生物的存在或不存在之間的聯(lián)系。因此，我們?cè)噲D理解腸道和大腦之間的分子信息，以及分析這些信號(hào)如何導(dǎo)致行為的改變?！?
腸道**釋放的4EPS會(huì)加重焦慮行為
這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是一種名為4-乙基苯基硫酸酯（4EPS）的**代謝物。4EPS*初是由腸道內(nèi)的微生物產(chǎn)生的，然后被吸收到血液中，在人和小鼠體內(nèi)循環(huán)。2013年，Sarkis Mazmanian 實(shí)驗(yàn)室就發(fā)現(xiàn)，這種特殊的分子在神經(jīng)發(fā)育發(fā)生改變的小鼠中含量更高，特別是在患有自閉癥和精神分裂癥的小鼠模型中。
雖然改變的微生物組在其他方面與健康的微生物組也有不同，但4EPS水平是迄今為止差異*大的。此外，在對(duì)231份人的血液樣本進(jìn)行篩選后發(fā)現(xiàn)，自閉癥兒童的4EPS水平是正常兒童的7倍。
在這項(xiàng)工作中，該團(tuán)隊(duì)專注于4EPS對(duì)小鼠焦慮模型的影響。小鼠的“焦慮”是通過(guò)它們?cè)谛驴臻g探索或躲藏的意愿以及在危險(xiǎn)環(huán)境中度過(guò)的時(shí)間來(lái)衡量的。大膽的老鼠會(huì)探索一個(gè)新的空間，四處嗅探，但焦慮的老鼠會(huì)躲藏起來(lái)，就像面對(duì)捕食者一樣，而不是探索。
該研究比較了兩組實(shí)驗(yàn)室小鼠：實(shí)驗(yàn)組小鼠被植入兩種基因改造后能產(chǎn)生4EPS的**，對(duì)照組小鼠的**除了缺乏產(chǎn)生4EPS的能力外，其他都是相同的。然后，這些小鼠被帶到一個(gè)新的場(chǎng)地，研究人員對(duì)每只小鼠的行為進(jìn)行觀察。
與非4EPS小鼠相比，具有4EPS的小鼠探索該區(qū)域的時(shí)間更少，隱藏的時(shí)間更多，這表明它們的焦慮水平更高。與此同時(shí)，對(duì)4EPS小鼠的腦部掃描顯示，除了大腦活動(dòng)和功能連接的整體變化外，一些與恐懼和焦慮相關(guān)的大腦區(qū)域更加活躍。
通過(guò)觀察這些改變區(qū)域內(nèi)的腦細(xì)胞，研究小組發(fā)現(xiàn)一種叫做少突膠質(zhì)細(xì)胞的特殊細(xì)胞發(fā)生了改變。這些細(xì)胞之所以重要，部分原因是它們產(chǎn)生一種叫做髓鞘的蛋白質(zhì)，髓鞘是神經(jīng)元和神經(jīng)纖維（軸突）周圍的保護(hù)層，就像電線周圍的絕緣層一樣。
研究小組發(fā)現(xiàn)，在存在4EPS的情況下，少突膠質(zhì)細(xì)胞更不成熟，因此產(chǎn)生的髓磷脂更少，導(dǎo)致軸突周圍的絕緣層更薄。有趣的是，當(dāng)用一種已知可以增加少突膠質(zhì)細(xì)胞髓磷脂產(chǎn)量的****4EPS小鼠時(shí)，這種**抵消了4EPS的負(fù)面影響——小鼠恢復(fù)了正常的髓磷脂產(chǎn)量，焦慮行為也減少了。
Sarkis Mazmanian 教授表示，這是一個(gè)令人興奮的發(fā)現(xiàn)，一種特定的微生物代謝物改變了小鼠腦細(xì)胞的活動(dòng)和復(fù)雜的行為，但這是如何發(fā)生的仍然是未知的。
Sarkis Mazmanian 團(tuán)隊(duì)同**還在 Nature Medicine 期刊發(fā)表了一篇題為：Safety and target engagement of an oral small-molecule sequestrant in adolescents with autism spectrum disorder： an open-label phase 1b/2a trial 的臨床研究論文。
研究表明，通過(guò)口服**從小鼠中吸收和**4EPS，可以減少其焦慮行為。研究團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上在30名患有自閉癥和胃腸道問(wèn)題的兒童中測(cè)試了這款口服**（AB-2004），這項(xiàng)1b/2a期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，該口服****性和耐受性良好，患者血液中和尿液中均顯示4EPS水平降低，胃腸道健康狀況得到改善，且部分患者表現(xiàn)出易怒和焦慮情況減少。（生物谷Bioon.com）
