腸道微生物失衡為何會引發焦慮抑鬱？答案在大腦中的microRNAs

腸道菌群，又被譽為人類的「第二基因組」，近年來頻頻進入大眾視野，似乎許多疾病都和它們脫不了干係。這些高度多樣化、數量驚人的菌群定居於身體中，參與許多重要的生理功能，如食物的消化和新陳代謝，免疫反應和炎症等。同時，腸道菌群還可以與大腦相互作用，影響一些精神疾病比如焦慮、抑鬱、自閉、精神分裂及神經退行性疾病的發生及發展。近日，發表在Microbiome雜誌上的一項新研究揭示了腸道細菌是如何影響焦慮行為的。愛爾蘭考克大學APC微生物研究所的研究人員觀察了腸道微生物和大腦中microRNAs之間的聯繫。研究發現，在沒有微生物的小鼠大腦中，microRNAs數量發生了顯著變化。這些在無菌環境中長大的小鼠表現出異常焦慮，社交能力和認知缺陷，以及增加抑鬱樣的行為。

Gerard Clarke博士說:「腸道微生物似乎會影響杏仁核和前額皮質的microRNAs。這十分重要，因為這些microRNAs可能會影響對中樞神經系統和一些腦區（如杏仁核和前額皮質）功能至關重要的生理過程，這些腦區與焦慮和抑鬱有很大關聯。

microRNAs是一類短核苷酸序列，它可以控制基因表達的方式。microRNAs失調或功能障礙被認為是導致與壓力相關的精神疾病、神經退行性疾病和神經發育異常的潛在因素。此前有研究發現，大腦中microRNAs的變化與焦慮行為有關。

Clarke博士說:「調節大腦中的microRNAs以治療精神疾病是可能的，但這一領域的研究面臨一些挑戰，比如：需要找到安全、穩定、能夠穿過血腦屏障化合物，然後作用於大腦中的特定位置。我們的研究表明，在開發microRNAs療法途中面臨的一些障礙可以通過作用於腸道菌群來掃除。

研究人員發現，與正常小鼠相比，沒有腸道細菌（GF-小鼠）的小鼠杏仁核中有103種microRNAs的水平發生變化，前額皮層中有31種microRNAs的水平發生變化。在生命的後期增加腸道微生物群，能夠使大腦中的一些microRNAs水平恢復正常。

研究結果表明，健康的微生物組對於這些腦區內的microRNAs的適當調控是必要的。之前的研究表明，對腸道菌群的操作會影響焦慮的行為，但該研究首次揭示了腸道微生物組與杏仁核和前額葉皮層的microRNAs有關。

研究人員使用下一代基因測序（NGS）來鑒定動物杏仁核和前額皮質的microRNAs。這些實驗動物包具有正常腸道微生物群的對照組小鼠，無菌老鼠，之前無菌後來正常化的小鼠以及微生物群被抗生素消滅的成年大鼠。

他們發現，用抗生素消滅成年大鼠微生物群對大腦中的一些microRNAs產生的影響類似於GF小鼠。這表明，即使在早期生活中存在健康的微生物群，成年後發生的變化也會影響大腦中與焦慮樣行為有關的microRNAs。

作者指出，腸道菌群能夠影響大腦中microRNAs的確切機制目前還不清楚。儘管研究表明微生物群對microRNAs的影響存在於多個物種（小鼠和大鼠）中，但該結果應用到臨床之前還需要進一步研究腸道細菌、microRNAs和焦慮樣行為之間可能存在的聯繫。

Clarke博士說:「這是一項早期研究，但有通過靶向腸道微生物來調節特定腦區的miRNA並用於精神疾病治療是一個有吸引力的前景。」

參考資料：1）Research sheds new light on the link between gut bacteria and anxiety

2）Microbial regulation of microRNA expression in the amygdala and prefrontal cortex

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