你是否经历过这样的时刻:压力大时食欲不振,焦虑时肠胃不适?这并非巧合!科学家发现,肠道与大脑之间有一条隐秘的“高速通道”——肠脑轴(Gut-BrainAxis)。
近期,安徽中医药大学新安医学与中药现代化研究中心,分子生物学(脑病)重点实验室朱国旗教授团队在《Heliyon》上发表的一项研究揭示了传统中药黄精中的多糖成分(PSP),竟能通过调节肠道菌群平衡,切断“肠脑恶性循环”,显著改善抑郁症状!
这项研究不仅为抗抑郁治疗提供了全新视角,更揭示了肠道菌群作为“第二大脑”的神奇力量。今天,让我们一起揭开这场“肠道革命”背后的科学密码!
抑郁症:一场全身的“系统崩溃
抑郁症常被误解为“心情低落”,实则是涉及大脑、免疫系统和肠道的全身性疾病。全球超3亿患者中,仅约30%对现有药物(如氟西汀)有良好反应,且副作用明显。科学家发现,抑郁症患者普遍存在“肠道菌群紊乱、肠道屏障破损、血液炎症因子升高等现象”,暗示肠道可能是治疗的关键突破口。
肠脑轴:肠道与大脑的“双线对话”
肠道不仅是消化器官,更是人体最大的免疫和内分泌器官,驻扎着约100万亿微生物。这些菌群通过三种方式与大脑“对话”:
-神经通路:迷走神经直连肠道与大脑;
-免疫信号:菌群代谢物激活免疫细胞,释放炎症因子;
-化学信使:菌群直接合成血清素(5-HT)、多巴胺等神经递质。
当肠道菌群失衡,有害菌释放的“脂多糖(LPS)”等毒素可穿透肠壁,引发全身炎症,最终“攻击”大脑。
黄精:千年补益药的“跨界逆袭”
黄精自古被誉为“仙人余粮”,中医认为其能“补五劳七伤,益脾胃,润心肺”。现代研究发现,黄精多糖(PSP)是其主要活性成分,具有抗氧化、抗炎、调节免疫等作用。但作为大分子物质,PSP无法直接进入大脑,它如何改善抑郁?安徽中医药大学团队通过小鼠实验揭晓答案。
PSP的四重抗抑郁武器
研究团队通过慢性不可预知温和应激(CUMS)模型模拟人类抑郁,发现PSP干预14天后,小鼠行为与生理指标显著改善:
1.行为逆转:
-绝望行为减少:在“强迫游泳”和“悬尾测试”中,PSP组小鼠挣扎时间比抑郁组缩短近40%;
-探索欲恢复:在“旷场实验”中,PSP组小鼠在中心区域活动时间增加50%,表明焦虑缓解。
图1.PSP改善CUMS小鼠抑郁样行为。(A)研究设计的示意图。(B)体重。(C)TST小鼠的不动时间。(D)FST小鼠的不动时间。(E)在OFT中行进的总距离。(F)在OFT中心区花费的时间。(G)在OFT中心区的距离。数据表示为平均值±SEM(每组N=8)(**p<0.01,vs.对照组,##p<0.01,vs. CUMS组)。X.Wang等人。Heliyon 10(2024)e38554 4
菌群大洗牌:
-有益菌崛起:毛螺菌科(Muribaculaceae)、乳酸杆菌(Lactobacillus)丰度提升,前者与神经递质合成正相关,后者可抑制炎症;
-有害菌退场:促炎的阿克曼菌(Akkermansia)、幽门螺杆菌(Helicobacter)减少,后者甚至与胃癌相关。
图2.PSP改善CUMS小鼠肠道微生物群的组成和丰度。(A)Good的覆盖值。(B)基于OUTs的维恩图。(C)超1指数。(D)辛普森指数。
肠道屏障修复:
-紧密连接蛋白:PSP使Occludin、ZO-1等蛋白表达恢复至正常水平,堵住“肠漏”;
-黏液层增厚:阿尔新蓝染色显示,PSP组杯状细胞分泌的黏液增加,宛如为肠道穿上“防护服”。
大脑炎症刹车:
-血清指标改善:LPS水平下降30%,“快乐递质”5-HT升高,压力激素皮质酮(CORT)减少;
-脑电波复位:PSP逆转了CUMS小鼠室旁核(PVN)中δ、θ频段脑电功率的异常降低,抑制神经元过度激活。
图3.β多样性分析和不同水平的菌落组成。(A)未加权Unifrac距离的PCoA分析。(B)加权Unifrac距离的PCoA分析。(C)家族一级的Top10微生物群。(D)家族一级的Top10菌落。(E)属一级的Top10菌落。
LPS——肠道“毒素”如何攻陷大脑?
从肠漏到脑炎:一场跨器官的“多米诺效应”
慢性压力→肠道菌群失衡→肠屏障破损→LPS入血→全身炎症→血脑屏障渗透→激活PVN神经元→HPA轴亢进→抑郁恶化。这条“死亡链条”在实验中清晰展现:
-LPS的“双重攻击”:
-直接损伤:LPS结合脑内Toll样受体,触发炎症风暴,抑制神经新生;
-间接干扰:激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴),导致皮质酮飙升,5-HT合成受阻。
图4.肠道菌群的LEfSe分析和小鼠菌群基因功能的预测。(A)对照组、CUMS组和PSP组的LDA评分。(B)使用KEGG分析在门级预测小鼠肠道菌群基因功能的热图。(C)顺序级KEGG通路富集分析。
PSP通过多靶点阻断上述链条:
-上游:调节菌群,减少LPS生产者(如幽门螺杆菌);
-中游:修复肠屏障,阻止LPS泄漏;
-下游:抑制PVN神经元c-fos表达,稳定脑电节律。
“这就像同时关掉水龙头、修补水管、清理积水。”研究负责人朱国旗教授比喻道。
图5. PSP改善CUMS小鼠肠道屏障功能的损伤。(A)HE染色(×20)。(B)AB-PAS染色(×20)。(C)Occlodin、Claudin 1、ZO-1和β-actin的代表条带。(D)Occlub din的表达水平(每组N=6)。(E)Claudin 1的表达水平(每组N=6)。(F)ZO-1的表达水平(每组N=6)。(G)血清中5-HT的表达水平(每组N=8)。(H)血清中CORT的表达水平(每组N=8)。
(I)血清中LPS的表达水平(每组N=8)。数据表示为平均值±SEM(*p<0.05,与对照组相比,#p<0.05,与CUMS组相比)。
图6. PSP抑制CUMS小鼠PVN中c-fos+的表达。(A)脑图谱中的PVN区域。(B)CUMS诱导小鼠PVN中c-fos+细胞的定量数据。(C)CUMS诱导小鼠PVN中c-FOS染色的代表性图像。比例尺:50μm。数据表示为平均值±SEM(每组N=5)(*p<0.05,vs.Control组,#p<0.05,vs.CUMS组)。
图7. PSP抑制CUMS小鼠PVN中LFP振荡的变化。(A)CUMS诱导小鼠PVN中LFP记录样本。(B)CUMS诱导小鼠PVN中各频段的LFP。(C)CUMS诱导小鼠PVN中各频段的功率谱密度。数据表示为平均值±SEM(每组N=5)(*p<0.05,vs.Control组,#p<0.05,vs.CUMS组)。
图8.外源性LPS注射模拟CUMS对对照小鼠c-fos+表达和振荡变化的影响。(A)LPS诱导小鼠PVN中c-fos+细胞的定量数据(每组N=4)。(B)LPS诱导小鼠PVN中delta和θ频带的功率谱密度(每组N=6)。数据表示为均值±SEM(*p<0.05,vs. Control组)。
从实验室到生活——肠脑健康的未来图景
中医现代化的启示
黄精多糖的研究是传统中药“老药新用”的典范。团队下一步计划:
-临床转化:开展人体试验,探索PSP的最佳剂量与疗程;
-菌群移植:补充特定益生菌(如毛螺菌科),验证其单独抗抑郁效果;
-分子机制:解析PSP与菌群代谢物(如短链脂肪酸)的相互作用。
日常护肠“三字经”
-吃多样:膳食纤维(全谷物、蔬菜)喂养有益菌;
-补益生菌:酸奶、泡菜、益生菌补充剂;
-减压力:冥想、运动调节肠脑轴;
-避毒素:减少高糖、反式脂肪、抗生素滥用。
“肠道健康就是情绪健康的基石。”论文第一作者王欣雅博士强调。
结语:肠道革命——重新定义身心健康
这项研究不仅揭示了PSP可能通过调节肠道microbiota-lipopolysaccharide-室旁核信号轴来改善抑郁样行为,这将为PS的抗抑郁作用提供新的解释,更印证了中医“脾胃为后天之本”的智慧。未来,随着肠脑轴研究的深入,我们或许能通过“养菌护肠”实现“治未病”——让抑郁症预防走在发病之前。“肠道健康就是情绪健康的基石。”本文的第一作者也强调这一点。
记住:你的每一次健康饮食,都在为肠道里的“微生物盟友”投票;而它们的繁荣,将成为你情绪晴雨表上最温暖的光。
测测你的“肠脑健康指数”
1.压力大时是否常伴有腹泻/便秘?
2.每周吃酸奶或发酵食品≥3次?
3.每日膳食纤维摄入是否达标(25-30g)?
≥2个“是”:恭喜!你的肠脑轴状态较佳;
≤1个“是”:警惕!快调整饮食结构吧!
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安徽中医药大学朱国旗教授为本文的通讯作者。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e38554。

