近日,爱尔兰国立科克大学等机构的科学家们在国际杂志《Cell metabolism》上发表了一篇题为“Gut microbiota regulates stress responsivity via the circadian system”的研究报告。该研究揭示了肠道微生物通过与宿主机体的昼夜节律钟相互作用,在调节机体压力反应中扮演的关键角色。这一发现为开发基于微生物的新型疗法提供了新的方向,有助于更好地管理压力相关的心理健康状况,如焦虑症和抑郁症,这些疾病通常与昼夜节律和睡眠周期的改变有关。
研究背景
现代生活方式中的不规律睡眠模式、高水平压力和不良饮食等因素越来越频繁地干扰机体的昼夜节律钟。肠道微生物组不仅在消化和新陈代谢中起重要作用,还在机体对压力的反应中扮演着关键角色。然而,肠道微生物如何与宿主的昼夜节律系统相互作用,从而影响压力反应的具体机制尚不完全清楚。
研究方法与发现
- **研究设计**:研究人员通过动物模型和分子生物学技术,探讨了肠道微生物与宿主机体昼夜节律钟之间的相互作用。
- **主要发现**:
- **肠道微生物与HPA轴的关联**:研究发现,肠道微生物与下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)之间存在复杂的关联。HPA轴是机体的中枢压力反应系统。剔除肠道菌群会导致HPA轴在一天中的特定时间过度激活,这与大脑压力和昼夜节律反应区域的改变有关,从而影响机体在一天中的压力反应。
- **特定菌株的作用**:研究进一步识别出某些特定的肠道菌群,如罗伊氏乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri),能够调节机体的糖皮质激素分泌(压力激素)。这些菌株的自然昼夜波动与改变的压力反应密切相关,从而揭示了微生物如何通过昼夜节律系统影响压力反应的机制。
- **时间依赖性调节**:肠道微生物以时间依赖性的方式协调机体对压力的激素反应,这为开发靶向作用脑肠轴的新型治疗手段提供了新的线索。
意义与展望
- **心理健康管理**:这项研究揭示了肠道微生物在调节压力反应中的重要作用,为开发基于微生物的新型疗法提供了新的方向。通过靶向特定的肠道菌群,有望帮助个体更好地管理压力相关的心理健康状况,如焦虑症和抑郁症。
- **未来研究**:研究者John Cryan教授表示,这项研究不仅强调了肠道微生物组在维持机体自然压力调节过程中的重要性,还为未来科学家们开发基于微生物的疗法提供了新的思路。研究者Gabriel Tofani补充道,他们正在进一步研究哪些微生物会塑造机体对环境的反应及其背后的机制,以期为解决压力相关疾病提供新的解决方案。
总之,这项研究为理解肠道微生物组如何通过昼夜节律系统影响机体压力反应提供了新的视角,为开发基于微生物组的干预措施以改善心理健康提供了坚实的科学基础。未来的研究将进一步探索这些机制,为临床应用提供更多的可能性。