一文读懂：调节肠道微生物改善精神疾病

近年来，精神障碍和神经系统疾病正在迅速增加人们的医疗负担，但缺乏有效疗法。

最新研究表明，通过调节人体微生物或许可以帮更好地了解这些疾病，从而实现疾病治疗。

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肠道菌群

与精神疾病密切相关

在过去的几个世纪里，由于饮食、生活方式、医疗保健等方面的现代转变，与现代流行病学转变平行。

现有研究表明，肠道微生物群在这一转变中发挥着重要作用。根据肠脑心理学，肠道菌群是肠-脑网络的重要组成部分，它通过菌群-肠-脑轴与大脑进行交流。

肠道微生物群几乎与大脑同步发展。肠道菌群影响各种正常的心理过程和心理现象，并参与多种心理和神经疾病的病理生理学。

不同阶段的微生物群紊乱会导致不同的大脑和精神障碍 。

饮食在肠脑和大脑的成熟过程中起着重要作用，而心态受大脑和肠脑发育的调节。不同阶段的微生物群破坏可能会增加不同精神障碍的发病率。

异常的肠道菌群会导致大脑功能障碍和精神障碍。干扰微生物群生长的风险因素，例如母体压力、早期感染、抗生素使用和早期逆境，也会扰乱大脑和思维的发育。

研究显示，改善微生物群的方法，包括肠道菌群移植、益生菌、益生元、健康饮食和健康生活方式，可以调节肠-脑、微生物-肠-脑轴和改善大脑功能。

未来将有可能利用肠道菌群改善大脑和心理健康，预防和治疗相关疾病。

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肠道菌群

影响人体思想和行为

肠道菌群在宿主的思想和行为中发挥着重要作用。

第一，肠道菌群调节疼痛感知。

抗生素治疗或感染后疼痛敏感性也会增强，补充某些益生菌后疼痛敏感性会降低。

第二，肠道菌群与认知功能密切相关。

剥夺共生微生物群或用抗生素破坏微生物群会损害工作记忆和空间记忆，而服用益生菌可以改善记忆。

第三，情绪受肠道菌群的影响。

使用压力或抗生素扰乱肠道微生物群会增加焦虑样和抑郁样行为。

同时，补充某些益生菌、益生元或发酵食品可减少负面行为并改善这些情绪。

第四，气质和性格与肠道菌群密切相关；

在成年人中，高神经质和低责任心分别与高丰度的菌群相关。同时，高度的责任心与一些普遍产生丁酸盐的细菌的丰度增加有关，包括毛螺菌科。

第五，压力管理受肠道微生物群的影响。

肠道微生物群是应激反应系统的一部分，心理压力不仅会激活神经内分泌、免疫和神经系统，还会破坏情绪并扰乱肠道菌群。

第六，肠道菌群影响饮食行为。

人类的食欲可能受到肠道微生物群的调节；有些食物味道很好，可能是因为微生物群需要合适的食物来促进其增殖。

肠道微生物群也可能在饮食失调中发挥重要作用，例如神经性厌食症。

最后，社会互动和生殖行为与共生微生物群密切相关。

正常的肠道微生物群对于社会行为的发展至关重要。无菌小鼠表现出更多的社交回避，而及时的微生物群重建改善了它们的社交互动。

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多种精神疾病

与异常微生物密切相关

研究表明，精神障碍很可能源于异常的肠道微生物群，而靶向微生物群应该在未来的治疗中发挥至关重要的作用。

抑郁症与肠道微生物群密切相关，抑郁症状可以从人类传播给无菌或微生物群耗尽的啮齿动物，而益生菌干预可以缓解和改善疾病。

肠道菌群在强迫症、创伤后应激障碍和惊恐发作等焦虑症的病因学中也起着至关重要的作用，而调节菌群对这些疾病有治疗作用。

双相情感障碍与微生物群异常显着相关，而微生物群调节可能会缓解这种疾病。

精神分裂症与菌群-肠-脑轴功能障碍有关，通过靶向改善肠-脑和免疫功能微生物群可能会产生有益的影响。

此外，患有神经发育障碍的患者，包括自闭症谱系障碍 (ASD) 和注意力缺陷多动障碍 (ADHD)，肠道菌群异常，而及时纠正微生物群异常可能会改善大脑和行为的发育并具有治疗作用。

神经退行性疾病，例如阿尔茨海默病和帕金森病，也可能起源于肠道，通过调节微生物群改善肠脑功能具有治疗作用。

肠道微生物群也参与了行为障碍的病理生理学，包括药物成瘾和药物滥用，而行为改变与微生物群调节相结合可能会产生有益的影响。

此外，肠道菌群在多发性硬化症、肝性脑病、癫痫和偏头痛等神经生物学疾病的病理生理学中起着至关重要的作用。

精神障碍和神经系统疾病的患病率一直在增加，几乎与人类共生微生物群的变化同时发生。

对此，针对微生物群的疗法越来越受到关注，使用益生菌、益生元和 FMT 进行微生物群干预来治疗这些疾病的尝试越来越多。

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肠道菌群

通过肠-脑轴影响大脑和行为

脑肠轴是中枢神经系统和消化道之间的双向通讯。微生物群可以通过微生物群-肠道-脑轴到达整个身体，尤其是大脑。

微生物-肠-脑轴主要包含三个通路：神经通路、神经内分泌通路和免疫通路。

图： 肠道菌群与大脑的多种作用模式

• 肠道微生物群影响神经递质的合成和分泌；
• 肠道微生物群影响神经肽的浓度和功能；
• 肠道菌群调节肠道屏障和血脑屏障的功能，通过免疫途径影响大脑。
• 微生物群的生物活性产物也会影响微生物群-肠-脑轴。

神经通路

神经通路是微生物群影响大脑和行为的最快途径；

肠道微生物群可以通过迷走神经影响大脑和行为。

病原体感染，如空肠弯曲杆菌和柠檬酸柠檬酸杆菌，会增加焦虑样行为，而补充益生菌，包括鼠李糖乳杆菌和长双歧杆菌，可减少焦虑样和抑郁样行为。

神经递质

哺乳动物的神经递质含量不仅受自身身体的调节，还受肠道微生物群的调节。

肠道菌群可以直接合成神经递质，超过 90% 的 5-HT 和 50% 的多巴胺 (DA) 在肠道内合成。

肠道微生物群通过改变与神经递质相关的代谢途径来调节神经递质的合成。

内分泌或体液通路

肠道是人体最大的内分泌器官，肠道菌群可以通过内分泌途径影响大脑和行为，由神经内分泌细胞、神经肽和神经活性物质指导。

下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴是神经内分泌传递的主要途径，是应激反应系统的重要组成部分。肠道菌群对 HPA 轴的发育和功能至关重要。

缺乏微生物群会导致 HPA 轴的异常发育，只有在关键时期内定植才会促使 HPA 轴成熟。

神经活性物质

肠道微生物群代谢过程中产生的神经活性物质，包括脂肪酸、神经信号和多胺，也会影响大脑和行为。

肠道微生物群产生短链脂肪酸 (SCFA)，被肠上皮细胞和肠内分泌细胞中的受体识别，进一步影响神经和免疫系统。

免疫通路

肠道是人体最大的免疫器官。它的内表面积约为200平方米，形成一道屏障，将肠组织与外界隔开。

肠道黏膜免疫是先天免疫系统最重要的组成部分之一，肠道相关淋巴组织（GALT）中的免疫细胞约占免疫活性细胞总数的 70%～80%。

肠道微生物群调节先天性和适应性免疫的发育和功能，并影响神经免疫和炎症以改变大脑和行为。

缺乏微生物群会增加血脑屏障通透性，异常的微生物群不仅会导致肠漏和脑漏，而且还可能诱发与压力相关的疾病和神经退行性疾病。

同时，使用益生菌或益生元重建健康的微生物群可能会提高免疫力，缓解大脑功能障碍和认知和行为异常。

宿主还可以有意识地改变饮食，诱导有益微生物的增殖，从而改善微生物群-肠-脑轴功能，促进健康和福祉。

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调节微生物-肠-脑轴

促进大脑和心理健康

肠脑心理学的建立将给心理学及相关学科带来巨大的变化，有助于一般心理学的发展，有助于对诸如性格、记忆和行为等主题的研究。

目前，主要有七种公认的微生物群干预措施：无菌技术、病原体感染、抗生素、肠道菌群移植FMT、益生菌、益生元和饮食。

所有这些方法在调节心理和行为方面都显示出巨大的潜力。在这些方法中，前两种仅在实验动物中可行，第三种通常用于抗感染，后四种在微生物群改良方面都有希望。

肠道菌群移植（FMT）是将健康供体的功能菌群移植到受体肠道以恢复受损肠道菌群的过程。

了解更多点击：一文读懂：肠道菌群移植的应用与发展

通过 FMT 重塑肠道菌群不仅可以恢复消化功能，还可以改善大脑和行为。最新研究表明，FMT 可用于治疗多种脑部疾病，例如 ASD、抽动秽语综合征和癫痫症。

益生菌，如乳酸杆菌和双歧杆菌，是肠道菌群的重要组成部分，其相关产品广泛用于当前的药物治疗。

益生元主要包括寡糖、不饱和脂肪酸、膳食纤维和多酚。

研究发现，益生元，如 omega-3 脂肪酸和寡糖，可以改变肠道微生物群，改善精神疾病受试者的微生物群-肠-脑轴功能和症状。

但是不同成分配比的益生元的功能将会有差异，因此人们在使用时需要根据自己的需求进行合理选择。

富含膳食纤维的饮食可增加肠道微生物群的多样性，改善肠道屏障，通过改善葡萄糖控制和胰岛素敏感性来调节糖代谢，通过降低低密度脂蛋白和胆固醇含量来调节脂质代谢，并促进肠脑健康。

健康的饮食有助于建立健康的肠道微生物群和肠脑，并通过微生物群-肠-脑轴促进大脑和心理健康。

而不健康的饮食包括高脂肪饮食、高精制碳水化合物饮食和低 MACs 饮食会损害情绪和记忆力。

此外，将食疗与其他干预措施（包括药物治疗、心理治疗和运动）相结合，在心理治疗中显示出一些良好的效果。

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结论与展望

数百年来，肠脑心理学的建立将对心理学及相关学科产生深远的影响。

与其他心理学分支学科不同，肠脑心理学不仅会推动基础研究的进步，还会导致实际应用的巨大变化。

针对微生物-肠-脑轴改善大脑和行为将是神经科学、心理学和精神病学的研究热点。

通过FMT、益生菌、益生元、健康饮食和/或健康生活方式改善肠道菌群，以调节菌群-肠-脑轴功能，促进心理健康，将是未来一个很有前景的领域。

患有精神障碍或神经系统疾病的患者将从这些干预措施中的一种或组合中获得帮助。

元奥生物技术有限公司依托基因组学、微生物组学、生物信息学及各类疾病的临床研究，为专业医疗机构及特定个人提供肠道菌群检测、研究、制备、存储、配型、移植及定植的微生态完整解决方案。