运动后心情变好?肠道乳酸或成关键!
焦虑症是全球范围内最为普遍的心理健康问题之一,对患者的生活质量造成了极为严重的负面影响。5-羟色胺(血清素,简称5-HT)在情绪调节过程中发挥着至关重要的作用,尤其是在焦虑情绪的调控方面。众多研究已经证实,在焦虑症患者体内,5-HT系统的功能出现了显著的失调现象,这种失调直接导致了诸如恐惧、厌恶等负面情绪的频繁出现以及过度放大。5-HT主要是通过肠道中的色氨酸代谢途径进行合成的,而肠道微生物群落在这个关键的代谢过程中扮演着不可或缺的角色。尽管目前的研究已经在一定程度上揭示了肠道微生物群与情绪之间的相互关联,但对于究竟是哪些具体的微生物因子通过调节色氨酸代谢来影响5-HT的产生,进而对焦虑情绪进行调节这一关键问题,仍然没有得到完全清晰的阐释,仍有许多未知的细节等待进一步探索。
2025年1月9日,复旦大学、上海健康医学院赵超教授团队在《Gut Microbes》期刊上发表了题为“Gut-derived lactic acid enhances tryptophan to 5-hydroxytryptamine in regulation of anxiety via AKK muciniphila”的研究论文,该研究旨在探讨肠道微生物AKK muciniphila(AKK)与乳酸协同作用,通过调节色氨酸代谢途径来影响5-HT的合成,进而缓解焦虑情绪的新机制。
该研究对110名封闭训练的运动员进行分析,揭示了粪便乳酸水平与焦虑指标的显著相关性,以及AKK丰度与运动员焦虑水平呈显著负相关。这提示AKK可能在焦虑调节中扮演重要角色,而乳酸或许是肠道微生物群与焦虑调节之间的关键纽带。小鼠实验进一步表明,乳酸处理不仅能减少焦虑相关行为,还能显著提升血清5-HT水平,且这种效应主要通过增强肠道中5-HT合成的关键酶TPH1的表达实现,而不影响大脑中的TPH2。此外,慢性不可预见性轻度应激(CUMS)模型实验显示,乳酸处理可增加小鼠的探索行为,减少回避行为,并重塑肠道微生物群结构,特别是显著提升AKK的丰度。更深入的研究发现,乳酸和AKK的联合补充能显著调节色氨酸代谢的关键酶IDO1和TPH1的表达,增加5-HT水平,还能增强AKK产生丙酸的能力,而丙酸可能是AKK发挥抗焦虑效应的关键代谢产物。最后,乳酸处理可增强肠道屏障相关基因(如Claudin-1、Occludin和Zo-1)的表达,维持肠道屏障完整性,且乳酸和AKK的协同作用对恢复肠道屏障完整性至关重要。这些发现凸显了肠道微生物群在维护肠道健康和心理健康中的关键作用。
总之,该研究阐明了肠道乳酸通过重塑色氨酸代谢途径(抑制IDO1/Kyn通路、激活TPH1/5-HT通路)来缓解焦虑的分子机制,并证实了AKK在此过程中的核心地位。乳酸不仅直接调控宿主代谢酶的活性,还能通过富集AKK促进短链脂肪酸(如丙酸)的生成,从而构建起一个微生物-代谢物-宿主相互作用的复杂网络。这一突破性发现为焦虑症的微生物靶向治疗提供了全新的策略,例如通过补充特定益生菌或调节饮食中的乳酸水平来改善心理健康状况。未来的研究需要在更广泛的人群中验证这些结论,并深入解析AKK代谢乳酸的具体机制。此外,探索乳酸与其他肠道菌群之间的协同效应,将可能为个性化营养干预提供坚实的理论依据,从而推动精准营养在心理健康领域的应用。
原文链接:https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2447834
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