有益菌免疫接種,能使大腦抗壓力更強
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圖片來源:CU Boulder
美國科羅拉多大學博爾德分校的科學家們的一項新研究表明,利用有益細菌進行免疫接種可以對大腦產生持久的抗炎作用,從而更好地應對壓力帶來的生理和行為影響。這項研究近日已發表在《Brain, Behavior and Immunity》上,該研究發現了特定益生菌對大腦的作用機制。
作者們表示,如果研究結果能在臨床試驗中復現,有助於產生新的基於益生菌的免疫接種方法,以防止創傷後應激障礙(PTSD)和焦慮症,還有可能為抑鬱找到新的治療方法。
研究第一作者,心理學和神經科學系的高級研究員Matthew Frank說:「我們在嚙齒類動物中發現,這種名為母牛分枝桿菌(Mycobacterium vaccae,該菌最初從烏干達Kyoga湖岸邊的泥土中分離出來)的特殊細菌能將大腦中的環境轉向了抗炎癥狀態。如果能在人體上取得相同效果,那麼這對於各種神經炎症疾病具有非常廣泛的意義。」
大約有四分之一的人會受到焦慮、PTSD以及與壓力相關的其他精神疾病的影響。越來越多的研究表明,壓力導致的大腦炎症能夠增加此類疾病的風險,部分原因是對影響情緒的神經遞質(比如去甲腎上腺素或多巴胺)造成影響。
Frank說:「大量有權威的文獻表明,如果誘發人體炎症性免疫反應,那麼他們很快就會表現出焦慮和抑鬱的癥狀。想想自己得流感的時候是什麼樣子吧!」
研究還表明,創傷、疾病和手術會使大腦的特定區域變得敏感,對隨後的壓力更容易產生炎症反應,而這會導致情緒紊亂或認知衰退。
Frank說:「我們發現,母牛分枝桿菌能夠抑制壓力帶來的這種敏感效應,從而在大腦中產生持久的壓力恢復表型」
科羅拉多大學博爾德分校曾經在《PNAS》上發表過的另一項研究發現,對小鼠注射熱休克製備的母牛分枝桿菌,然後再將它們與體型更大且好鬥型的雄性動物放在一起。這些實驗小鼠表現的焦慮行為較輕,而且它們患結腸炎的風險也較低,周圍組織中出現炎症的機率也更低。
這項研究發現了母牛分枝桿菌對大腦的作用機制。試驗表明,通過每隔一周注射,總共注射三次母牛分枝桿菌疫苗的雄性大鼠,在注射完最後一針的8天後,海馬區(負責調節認知功能、焦慮和恐懼的大腦區域)的抗炎蛋白白介素-4水平顯著升高。
在接觸應激源之後,接受免疫接種的大鼠體內一種由應激產生的蛋白質(名為HMGB1的警報素)水平較低,HMGB1在使大腦對炎症更加敏感的過程中發揮作用,此外,接種大鼠還產生受體對CD200R1的高表達,CD200R1是一種使膠質細胞(大腦的免疫細胞)處於抗炎狀態的受體關鍵因子。這些大鼠在面對壓力時表現出的焦慮行為也更少。
研究通訊作者Christopher Lowry說:「如果你關注益生菌領域,就會發現益生菌對認知功能、焦慮和恐懼有顯著影響。這篇論文的意義在於,它表明這些有益菌,或者由這些有益菌產生的信號,以某種方式進入海馬體,使大腦進入抗炎狀態。」
Lowry預計,未來某天母牛分枝桿菌可以被用於治療PTSD患者(比如即將退伍的士兵或急救室的工作人員),以緩解壓力對大腦和身體的影響。它還有可能被用於預防由敗血症誘發的認知障礙。
同時,Lowry正在與科羅拉多大學丹佛分校的研究人員合作,研究患PTSD的老兵是否能夠通過口服含有羅伊氏乳桿菌的益生菌的方式來獲益。
他說:「更多的研究是必要的,其他的有益菌或益生菌也有可能對大腦有相同的作用。」
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