粪菌移植的不仅是菌，连焦虑都跟着移植了?

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   肠道微生物影响着人类的心理和行为，我们可形象的将其称为“肠脑”。研究发现，焦虑、抑郁者肠道微生物组成和代谢明显异常。肠道+肠道神经元+肠道菌群才能共同构成肠脑。肠神经系统通过迷走神经直连头脑，90%的神经纤维负责将信息从肠道传播到头脑；且正常肠脑合成机体所需95%的五羟色胺和50%的多巴胺。肠道微生物的组成改变可以通过菌-肠-脑轴影响动物的心理和行为。

       近日，来自加拿大麦克马斯特大学的一项研究表明移植肠道菌群不仅可以影响肠道功能，还能影响焦虑情绪和行为。肠应激综合征（IBS）是常见的胃肠道疾病，其特征除了表现为腹部疼痛、肠功能的改变之外，还常伴有焦虑等精神异常。为了评估肠道共生菌在IBS中的作用，Giada De Palma及其同事分别将来自健康对照，以及腹泻型IBS（IBS-D）患者（伴有或不伴有焦虑）的粪便微生物移植到无菌小鼠体内，并检测移植后小鼠的肠道功能和行为变化。

       结果表明，移植IBS-D粪便微生物群的小鼠与接受健康对照粪便微生物群的小鼠肠道微生物组成比较相似。虽然如此，IBS-D小鼠在血清代谢组学特征上与对照也不一样。此外，研究还发现，移植了IBS-D病人肠道菌群的小鼠，其肠道微生物组成与其它组存在差异，具有独特的聚类特征，并且这些小鼠都表现出焦虑样行为。
      

       此外，接受IBS-D粪便微生物群的小鼠，表现出更快的胃肠道转运、肠屏障功能障碍、先天免疫活化和焦虑样行为。
       对小鼠进行焦虑样行为测试，采用了两个已被广泛应用的模式：光/暗偏好测试和跳台测试。


       由于焦虑的小鼠，对光暗的偏好不一样，越焦虑的小鼠越不喜欢待在光亮的地方，而更喜欢黑暗。光/暗偏爱测试时，将每只小鼠放置在连接有暗盒的发光盒的中心，并记录其行为10分钟。然后使用自动化系统（Med Associates）评估该小鼠在光亮区域中花费的总时间，行进距离和平均速度等。经检测，来自IBS-D患者或健康对照的粪便微生物群的小鼠接受者的焦虑样行为存在差异。来自健康对照（Healthy），没有焦虑的IBS-D患者（IBS）和具有焦虑的IBS-D患者（IBS-A）的粪便微生物群落定殖的小鼠中，IBS-A小鼠光偏好最少，它们更不喜欢光亮，表明它们的焦虑程度较高。

       跳台试验（Step down）是将每只小鼠放置在升高的平台的中心，测量从基座跳下的潜伏期（最长测量5分钟）。越是焦虑的小鼠，越不敢跳下平台，在平台停留的时间（潜伏期）也越长。移植了健康对照（Healthy），没有焦虑的IBS-D患者（IBS）和具有焦虑的IBS-D患者（IBS-A）粪便微生物群小鼠中，IBS-A小鼠跳下台子的潜伏期最长，它们更不敢跳下高台，表明它们的焦虑程度较高。


      这些结果表明，一方面，肠道微生物影响了IBS-D患者的肠道功能和行为，显示了改变肠道微生物在治疗IBS中的潜在价值。另一方面，通过移植肠道微生物，宿主相关的精神特质也可能会被移植。目前的研究已经证明移植人体肠道菌群给无菌小鼠可以移植人类的精神状态，人体菌群之间的移植（粪菌移植FMT）是否也有类似的效果？目前还不清楚，仍需要更多的研究。从趋势来看，进行粪菌移植时除了检测供体的健康状况外，还需要考虑供体的精神状态。

参考文献：
Giada De Palma,Michael D J Lynch,Jun Lu,  etal. Transplantation of fecal microbiota from patients with irritable bowel syndrome alters gut function and behavior in recipient mice.Sci. Transl. Med. 9, eaaf6397 (2017).DOI：10.1126/scitranslmed.aaf6397




本文来自段云峰科学网博客。
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