腸道益生菌革命：如何透過腸道細菌改善心理健康

近年來，研究人員發現腸道中的天然微生物會產生一種名為「吲哚」的化合物，這種物質在調節與焦慮相關的大腦活動中扮演關鍵角色。這項發現為新一代療法鋪平了道路，未來可能透過益生菌來支援心理健康，並減輕焦慮症狀。

來自杜克—新加坡國立大學醫學院及新加坡國家神經科學研究院的科學家們，揭示了腸道微生物與焦慮行為之間的重要關聯。他們發表於《EMBO分子醫學》期刊的研究指出，微生物代謝物——特別是吲哚——直接影響與焦慮相關的大腦活動。這項發現為益生菌治療心理健康問題開啟了新的大門。

近年來，心理健康問題日益嚴重。一項全國性調查顯示，新加坡每七人中就有一人曾罹患心理健康疾病，包括憂鬱症和焦慮症。^[1] 2019年，這些疾病更成為新加坡疾病負擔的前四大原因之一。^[2]

研究團隊因此開始探討微生物在焦慮行為中的角色。在臨床前研究中，科學家觀察到，在無菌環境中生活的實驗物件，其焦慮行為明顯多於那些擁有正常腸道微生物的物件。進一步研究發現，這種焦慮行為的增加與大腦中處理恐懼和焦慮情緒的區域——基底外側杏仁核（BLA）——的過度活躍有關。這與腦細胞中一種名為鈣依賴性SK2通道的蛋白質密切相關，這種蛋白質與焦慮行為息息相關。當身體和大腦接觸到活菌代謝物時，SK2通道會像離合器一樣，防止神經元過度興奮。

杜克—新加坡國立大學神經科學與行為障礙計畫的副教授Shawn Je解釋道：「我們的研究揭示了微生物與心理健康之間具體而複雜的神經過程。缺乏活菌的實驗物件表現出更高的焦慮行為，這顯示微生物的缺失會干擾大腦功能，尤其是在控制恐懼和焦慮的區域。」

為了更深入瞭解微生物在此過程中的作用，研究人員將活菌引入無菌小鼠體內。^[3] 這降低了基底外側杏仁核的神經元活動，從而減少了SK2通道的活性，最終使小鼠的焦慮行為顯著減少，其情緒反應趨近於正常。

研究人員還嘗試使用吲哚進行治療，這是一種由特定微生物產生的代謝物。當無菌小鼠接受吲哚治療後，其基底外側杏仁核的活動降低，焦慮行為也隨之減少。這表明，我們體內的微生物會產生代謝物，直接影響心理健康。

新加坡國家神經科學研究院研究部主任、該研究的共同作者Sven Pettersson教授表示：「建立飢餓訊號和控制飢餓是一種進化上的防禦機制。出生時的生理轉變可以被視為新生兒面臨的第一波焦慮，這傳達了一個簡單的訊息：『如果你不吃，你就會死。』此外，出生時接觸的母乳中含有能產生吲哚的微生物。吲哚在植物面臨壓力或營養不良時也會分泌，而我們的研究發現，吲哚同樣能調節哺乳動物的焦慮水平。」

這些發現具有多重意義，例如，它開啟了透過飲食補充吲哚或引入產吲哚的腸道益生菌來治療焦慮相關疾病的潛力。這也為21世紀的精準醫療提供了新的方向。Pettersson教授總結道：「這樣的研究說明瞭我們體內的微生物與生命複雜性之間的緊密遺傳關係。」

杜克—新加坡國立大學研究副院長Patrick Tan教授表示：「我們的研究強調了微生物、營養與大腦功能之間深遠的進化聯絡。這對於患有壓力相關疾病的人，如睡眠障礙或無法耐受標準精神藥物的人，具有巨大的潛力。這提醒我們，心理健康不僅僅與大腦有關，它也在腸道中。」

研究團隊現在希望進一步探索臨床試驗，以確定吲哚基益生菌或補充劑是否能有效用於人類，作為一種自然的焦慮治療方法。如果成功，這將標誌著心理健康護理新時代的開始——一個腸道微生物幫助我們保持心理平衡的時代。

參考文獻：Weonjin Yu, Yixin Xiao, Anusha Jayaraman, Yi-Chun Yen, Hae Ung Lee, Sven Pettersson and H Shawn Je, Microbial metabolites tune amygdala neuronal hyperexcitability and anxiety-linked behaviors, EMBO Molecular Medicine, 5 February 2025. DOI: 10.1038/s44321-024-00179-y