肠道微生物或导致肥胖时的焦虑和抑郁

加斯林糖尿病中心科学家们通过研究那些在高脂肪饮食下变肥胖的小鼠时发现，这些小鼠的焦虑、抑郁和强迫症迹象相比于正常饮食的小鼠显著加重。这项研究的通讯作者哈佛医学院的C. Ronald Kahn教授说：“但是如果使用抗生素改变这些因高脂肪饮食导致肥胖小鼠的肠道微生物之后，它们的这些负面行为都会得到逆转或改善。”

“作为内分泌学家，我们经常听到有人说，在食用不同食物的时候，他们的感觉也会不一样。这项研究表明，饮食中的很多物质都会影响大脑的功能，但其中之一就是饮食改变肠道微生物的方式。饮食不仅仅会使血糖升高或降低，还会改变很多来自肠道微生物的信号，而这些信号会到达大脑。”

长期以来，Kahn的实验室一直在研究那些在高脂肪饮食下容易患上肥胖症、糖尿病和相关代谢疾病的小鼠。今年早些时候，该团队发现，导致这些疾病出现的部分原因是肠道菌群不断变化导致的。这种情况下，在饮用水中加入能够改变微生物组的抗生素，小鼠的这些疾病就会得到逆转。

在最近的一项研究中，加斯林糖尿病中心科学家们对采用高脂肪饮食的小鼠进行了四项经典的实验室动物行为测试。这些测试通常用于筛选抑郁和焦虑的药物。在每种测试中，采用高脂肪饮食的小鼠都比正常饮食的普通小鼠表现出更明显的焦虑和抑郁迹象。然而，当这些小鼠接受抗生素治疗时，它们的行为就恢复正常了。

研究人员证明这是微生物组的影响的方法之一，是将实验小鼠的肠道细菌植入到无菌小鼠体内。之后，接受高脂肪饮食小鼠肠道细菌植入的无菌小鼠开始表现出与焦虑和强迫性行为相关的活动水平增加。然而，植入服用抗生素的高脂肪饮食小鼠细菌的无菌小鼠则没有这种表现，尽管它们自己并没有服用抗生素。Kahn说：“这证明，这些行为在某种程度上是由肠道微生物导致的。”

但是这些微生物究竟在做什么？加斯林糖尿病中心的科学家们在大脑的两个区域中寻找线索，分别是下丘脑（控制全身的代谢）和伏隔核（对情绪和行为非常重要）。

Kahn说：“我们发现，就像身体的其他组织一样，高脂肪饮食小鼠的这两个大脑区域也会产生胰岛素抗性，而这种对高脂肪的反应能够部分地（有时甚至是完全地）被抗生素逆转。此外，如果将高脂肪饮食小鼠的肠道微生物转移到无菌小鼠体内，这些反应也会被转移过来。因此，大脑中的胰岛素抗性至少在部分上受到肠道微生物的影响。”

研究人员们继续研究肠道微生物变化与特定神经递质产生之间的关联，神经递质指的是向大脑传输信号的化学物质。

Kahn和同事们正在确定参与到这些过程中的特定细菌种类，及其产生的分子。最终目标是发现药物或补充剂来帮助改善大脑中的代谢过程。

Kahn说：“抗生素并不是理想的工具，它会同时使多种细菌发生改变。在下一步研究中，我们将更加详细地了解是哪种细菌导致大脑和其他组织中的胰岛素抗性。如果我们能够改变这些细菌，要么是通过添加有益细菌，或者是通过减少有害细菌，就能够使患者的行为得到改善。”

总体来说，这项研究表明，汇集多个专业领域的基础研究能够为我们指引意想不到的方向。Kahn说：“理解生物学的一个领域，比如糖尿病和新陈代谢，往往能够为其他领域提供全新的不同视角，比如精神病学和行为紊乱，虽然你最初并没有想到会取得这些发现。”