益生菌新突破！肠道“快递”囊泡竟能逆转酒精焦虑+脑损伤

益生菌可以在人体和动物体内定植，由对健康有益的活性微生物组成。益生菌的使用已被证明可以减轻某些神经系统疾病和由长期乙醇暴露引起的肠道微生物群紊乱。研究表明，益生菌可以通过微生物-肠-脑轴影响神经系统，其中肠道微生物群分泌的细胞外囊泡在这一过程中发挥重要作用。

乙醇（EtOH），通常称为酒精，每年在全球范围内导致约300万人死于有害的酒精中毒，占所有死亡人数的5.3%，并导致严重的经济，社会和医疗后果。中枢神经系统（CNS）是乙醇的主要作用靶点之一，大量饮酒可引起脑损伤，导致一系列神经退行性疾病，包括科尔萨科夫综合征、阿尔茨海默病和酒精性谵妄。尽管如此，酒精引起神经损伤的确切机制仍然不确定。我们之前的研究发现，慢性乙醇暴露（CEE）导致小鼠出现类似焦虑的行为和肠道微生物群的改变;此外，我们发现补充益生菌可以减轻CEE引起的肠道微生物紊乱，从而显示出一定的抗焦虑和抗抑郁作用。

中国医科大学的团队在Journal of Nanobiotechnology上发表了题为Probiotics alleviate chronic ethanol exposure‑induced anxiety‑like behavior and hippocampal neuroinflammation in male mice through gut microbiota‑derived extracellular vesicles的研究论文。该研究表明了肠道微生物群分泌的细胞外囊泡可以通过微生物-肠道-脑轴影响神经系统。此外，研究发现益生菌组肠道微生物群分泌的细胞外囊泡对焦虑和海马神经炎症具有有益的治疗作用。

1.益生菌缓解了CEE引起的焦虑行为

慢性乙醇暴露的小鼠表现出明显的焦虑行为（如在开放场测试和高架十字迷宫中停留时间减少），而益生菌的补充显著缓解了这种焦虑行为。

2.益生菌改善肠道微生物群失衡

慢性乙醇暴露导致肠道微生物群的多样性和组成发生显著变化（如Clostridia增加，Anaerotignum减少），而益生菌的补充部分恢复了肠道微生物群的平衡。

3.GMEVs在肠道-大脑轴中的作用

从乙醇暴露小鼠中提取的GMEVs能够诱导接受注射的小鼠出现焦虑行为和海马神经炎症。从益生菌处理小鼠中提取的GMEVs则能够减轻乙醇诱导的焦虑行为和神经炎症。

4.  GMEVs对神经递质和炎症因子的影响

GMEVs通过调节神经递质（如5-HT和GABA）水平和神经炎症标志物（如NLRP3、NF-κB、IL-1β）的表达，影响小鼠的情绪和神经炎症。

总之，研究通过建立乙醇暴露和益生菌灌胃的小鼠模型，分析了肠道微生物群的变化，并提取GMEVs注射到新小鼠体内，验证了GMEVs在肠道-大脑轴中的作用。结果显示，乙醇暴露小鼠的GMEVs会诱导焦虑行为和神经炎症，而益生菌处理小鼠的GMEVs则能显著缓解这些效应。研究还发现，GMEVs通过调节神经递质（如5-HT和GABA）和炎症因子（如NLRP3、NF-κB、IL-1β）的表达影响神经系统。这项研究首次揭示了GMEVs在肠道与大脑相互作用中的关键作用，并提出了益生菌来源的GMEVs作为治疗神经炎症和焦虑相关疾病的潜在策略

参考文献：Pei, J., Zhang, C., Zhang, Q. et al. Probiotics alleviate chronic ethanol exposure-induced anxiety-like behavior and hippocampal neuroinflammation in male mice through gut microbiota-derived extracellular vesicles. J Nanobiotechnol 22, 730 (2024). https://doi.org/10.1186/s12951-024-03017-y