新研究揭示一種腸腦互動(dòng)途徑，證實(shí)精神壓力對(duì)腸道影響
“我們證實(shí)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(guān)。這些發(fā)現(xiàn)揭示了一種由微生物介導(dǎo)的腦腸互動(dòng)途徑，可以作為治療慢性壓力驅(qū)動(dòng)的腸-腦合并癥（腸腦相互作用雙向失調(diào)，從而引起胃腸道或精神疾病）的靶點(diǎn)。”
人們常說胃腸道是情緒器官，由情緒因素導(dǎo)致的功能性胃腸道疾病患者占據(jù)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(xiàng)研究表明，腸道中的一些乳桿菌在壓力條件下會(huì)加速產(chǎn)生3-吲哚乙酸酯（Indole-3-acetate，IAA），IAA作用于腸道干細(xì)胞（ISC）線粒體，并導(dǎo)致其功能障礙。
“我們證實(shí)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(guān)。這些發(fā)現(xiàn)揭示了一種由微生物介導(dǎo)的腦腸互動(dòng)途徑，可以作為治療慢性壓力驅(qū)動(dòng)的腸-腦合并癥（腸腦相互作用雙向失調(diào)，從而引起胃腸道或精神疾病）的靶點(diǎn)。” 論文共同通訊作者、中國藥科大學(xué)藥學(xué)院副教授鄭嘯在論文中寫道。
精神壓力如何傷害腸道
神經(jīng)胃腸病學(xué)關(guān)于腦腸軸的研究進(jìn)展顯示，大腦與腸道之間存在一個(gè)精密而復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。腸道通過傳遞局部的代謝、免疫和微生物信號(hào)來通知大腦并引發(fā)行為變化，反之，中樞神經(jīng)和內(nèi)分泌輸出也會(huì)調(diào)節(jié)腸道蠕動(dòng)、黏膜免疫以及腸道微生態(tài)。
有研究表明，心理應(yīng)激會(huì)觸發(fā)單核細(xì)胞介導(dǎo)的腸道炎癥，加重炎癥性腸病（IBD）。然而，尚不清楚遠(yuǎn)端腦應(yīng)激源如何在腸道界面被感知，以及哪些信號(hào)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(dòng)物體內(nèi)保護(hù)腸道免受病原體侵害的細(xì)胞水平降低了，這是因?yàn)橥ǔ＾D(zhuǎn)化為胃腸道保護(hù)細(xì)胞的ISC代謝出現(xiàn)了故障。
通過宏基因組學(xué)、代謝組學(xué)等技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，乳酸桿菌衍生的IAA是一種應(yīng)激反應(yīng)性中繼信號(hào)，可觸發(fā)ISC分泌分化的內(nèi)在缺陷。IAA會(huì)抑制谷氨酰胺分解進(jìn)入三羧酸循環(huán)（關(guān)鍵代謝途徑），減少ISC分泌分化所需的能量，從而導(dǎo)致腸道類器官無法正常更新。
進(jìn)一步研究表明，這一機(jī)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(chǎn)生的IAA增加可能是抑郁癥腸道合并癥的基礎(chǔ)。
研究人員表示，這項(xiàng)研究仍存在一些局限性。首先，IAA觸發(fā)ISC缺陷的確切機(jī)制仍有待充分研究；其次，研究尚不清楚負(fù)責(zé)應(yīng)激感知和傳遞的中樞神經(jīng)模式。此外，考慮到臨床參與者的數(shù)量較少，以及人類腸道微生物組的高度特異性，需要一項(xiàng)多中心研究來探索胃腸道癥狀與IAA之間的聯(lián)系。
愛爾蘭科克大學(xué)（University College Cork）的神經(jīng)胃腸病學(xué)家Gerard Clarke表示，關(guān)于IAA的研究——“無疑是揭開了這個(gè)謎題的一塊新碎片，但這個(gè)謎題到底有多少塊碎片仍是一個(gè)懸而未決的問題。”
打開一條新思路
關(guān)于腸道菌群和精神健康關(guān)聯(lián)的研究不在少數(shù)。
2023年5月，美國賓夕法尼亞大學(xué)（University of Pennsylvania）微生物學(xué)家Christoph Thaiss和他的團(tuán)隊(duì)就追蹤到另一條壓力與腸道之間聯(lián)系的通道。
Thaiss團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，慢性釋放糖皮質(zhì)激素會(huì)引起腸道炎癥。糖皮質(zhì)激素是一種腎上腺皮質(zhì)激素，在壓力增加之后，大腦會(huì)向腎上腺發(fā)送信號(hào)，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(fā)時(shí)具有抗炎作用，有時(shí)用于治療炎癥性腸病，但當(dāng)壓力變成慢性時(shí)，糖皮質(zhì)激素會(huì)發(fā)揮促炎作用，引發(fā)腸道炎癥。
同時(shí)，糖皮質(zhì)激素還會(huì)阻止未成熟的腸道神經(jīng)元完全發(fā)育。因此，這些神經(jīng)元只產(chǎn)生低水平的信號(hào)分子，導(dǎo)致腸道肌肉收縮。這意味著食物在消化系統(tǒng)中移動(dòng)緩慢，進(jìn)一步引發(fā)腸道不適。
2023年3月，《Protein & Cell》（蛋白質(zhì)與細(xì)胞）發(fā)文探討了腸道微生物群與小膠質(zhì)細(xì)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(jī)制。
研究認(rèn)為，針對(duì)腸道菌群調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞，可以實(shí)現(xiàn)腸腦協(xié)同治療，是很有前景、值得進(jìn)一步探索的領(lǐng)域。但目前大多數(shù)研究都使用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，對(duì)人體小膠質(zhì)細(xì)胞變化的研究較少。
已經(jīng)有不少研究表示，腸道菌群紊亂與抑郁癥、焦慮癥、孤獨(dú)癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)，但仍有很多機(jī)制沒有得到解答。比如，復(fù)雜的神經(jīng)通路是研究的難點(diǎn)之一。此外，健康的腸道菌群的定義也有待商榷，個(gè)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(jìn)個(gè)體化診療的有利靶點(diǎn)。
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