肠道细菌对焦虑和抑郁的影响

越来越多的证据表明，脑肠微生物群轴存在，它有可能在调节行为中发挥主要作用。益生菌是一种共生细菌，具有潜在的健康益处，已被证明能减少焦虑、抑郁和内脏疼痛相关行为。越来越多的研究表明，肠道微生物群参与应激相关疾病的病理生理过程。慢性应激可导致行为、认知、生化和肠道微生物群异常。肠道细菌可以通过微生物群肠脑轴（主要包括免疫、神经内分泌和神经通路）与宿主沟通，影响大脑和行为。据推测，服用益生菌可以改善慢性应激性抑郁症。肠道微生物群对脑化学的影响在啮齿动物身上得到了令人信服的证明。而益生元或益生菌似乎提高海马脑源性神经营养因子水平。Savignac等人的研究证明益生元喂养可提高中枢脑源性神经营养因子、N-甲基-D-天冬氨酸受体亚单位和D-丝氨酸。在没有肠道细菌的情况下，脑源性神经营养因子和N-甲基-d-天冬氨酸受体亚单位的中央表达减少，而口服益生菌增加了脑脑源性神经营养因子，并具有显著的抗焦虑作用。他们测试了益生元化合物是否也会影响脑脑源性神经营养因子和N-甲基-D-天冬氨酸受体，发现这些益生元可以增加肠道内的微生物群。此外，他们还检测了益生元治疗的大鼠血浆是否从人SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞中释放脑源性神经营养因子，还增加了海马脑源性神经营养因子和NR1亚单位的表达。低聚半乳糖的摄入也增加了海马NR2A亚单位、额叶皮质NR1和d-丝氨酸。益生元并没有改变谷氨酸、谷氨酰胺、l-丝氨酸、l-丙氨酸或d-丙氨酸在大脑中的浓度，管喂食谷氨酰胺会提高血浆d-丙氨酸的浓度。服用低聚半乳糖后血浆肽YY（PYY）水平升高。低聚半乳糖大鼠血浆可增加SH-SY5Y细胞脑源性神经营养因子的释放，但PYY抗血清不能增加脑源性神经营养因子的释放。将合成PYY添加到SH-SY5Y细胞培养物中，也提高了脑源性神经营养因子的分泌。益生元介导的大鼠肠道微生物群增殖，像益生菌一样，可能通过肠道激素的参与，增加脑脑源性神经营养因子的表达。低聚半乳糖对中枢N-甲基-D-天冬氨酸受体信号成分的影响大于低聚果糖，可能反映了低聚半乳糖对微生物群的增殖能力。他们的数据为进一步研究益生元在维持大脑健康和辅助治疗神经精神疾病中的作用提供了可靠的基础。

Liang等人报道给予瑞士乳杆菌NS8可改善慢性束缚应激引起的行为、认知和生化异常。他们建立了慢性束缚应激抑郁模型。成年特异性无病原体（SPF）Sprague-Dawley大鼠接受21天的束缚应激，随后进行行为学测试（包括蔗糖偏爱试验（SPT）、高架+迷宫试验（高架+迷宫试验）、开阔场试验（OFT）、物体识别试验（ORT）和物体放置试验（OPT））和生化分析。在应激期间每天补充瑞士乳杆菌NS8，直至实验结束，并以选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI）西酞普兰（西酞普兰）作为阳性对照。结果表明，L.helveticus NS8能改善慢性束缚应激引起的行为（焦虑和抑郁）和认知功能障碍，其效果与西酞普兰相似，且优于西酞普兰。L.helveticus NS8还能降低血浆皮质酮（CORT）和促肾上腺皮质激素（ACTH）水平，与慢性应激大鼠相比，血浆白细胞介素-10（IL-10）水平升高，海马5-羟色胺（5-HT）和去甲肾上腺素（NE）水平恢复，海马脑源性神经营养因子（脑源性神经营养因子）mRNA表达增加。这些结果表明瑞士乳杆菌NS8对慢性束缚应激抑郁大鼠具有抗抑郁作用，这种作用可能是由于肠道-脑轴的微生物群所致。他们还提出了L.helveticus NS8在应激相关和可能的其他类型抑郁症中的治疗潜力。

Savignac等人的实验也证明在没有肠道细菌的情况下，与传统的定殖小鼠相比，雄性小鼠的脑源性神经营养因子表达降低，而益生元喂养增加了脑源性神经营养因子的表达。双歧杆菌调节焦虑小鼠的认知过程。他们调查了两种双歧杆菌菌株调节认知过程和内脏疼痛敏感性的潜力。成年雄性BALB/c小鼠每日喂食长双歧杆菌1714、短双歧杆菌1205或溶媒治疗11周。从第4周开始，在一系列与认知、运动活动和内脏疼痛相关的测试中对动物进行行为评估。在物体识别试验中，长双歧杆菌1714喂养的小鼠对两个物体的辨别速度快于所有其他组，短双歧杆菌1205喂养的小鼠对两个物体的辨别速度快于载体动物。在巴恩斯迷宫中，长双歧杆菌1714治疗组的小鼠比其他组的小鼠犯的错误更少，这表明了更好的学习。在恐惧条件下，长双歧杆菌1714治疗组也表现出更好的学习和记忆能力，但表现出与对照组相同的灭绝学习模式。这些治疗都不影响内脏敏感性。总之，这些数据表明长双歧杆菌1714对认知有积极的影响，而且单个双歧杆菌菌株的影响并不普遍存在于整个物种中。益生菌对认知功能影响的临床验证现在是有必要的。