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CPHI制藥在線 資訊 Cell：常浩/韓雯斐等發(fā)現(xiàn)，大腦感受的壓力會(huì)影響腸道細(xì)菌，進(jìn)而降低身體免疫力

Cell：常浩/韓雯斐等發(fā)現(xiàn)，大腦感受的壓力會(huì)影響腸道細(xì)菌，進(jìn)而降低身體免疫力

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來源：生物世界
  2024-08-12
腸道微生物群能過促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化并防止食源性病原體的侵害。越來越多的證據(jù)表明，心理狀態(tài)通過改變宿主的微生物組來影響全身免疫力，這突出了大腦活動(dòng)與腸道細(xì)菌穩(wěn)態(tài)之間的因果關(guān)系。事實(shí)上，多項(xiàng)人體研究和臨床前研究都報(bào)告了心理壓力與微生物組改變之間的關(guān)聯(lián)。
       腸道微生物群能過促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化并防止食源性病原體的侵害。越來越多的證據(jù)表明，心理狀態(tài)通過改變宿主的微生物組來影響全身免疫力，這突出了大腦活動(dòng)與腸道細(xì)菌穩(wěn)態(tài)之間的因果關(guān)系。事實(shí)上，多項(xiàng)人體研究和臨床前研究都報(bào)告了心理壓力與微生物組改變之間的關(guān)聯(lián)。在非人類靈長類動(dòng)物中，諸如母嬰分離之類的壓力模型會(huì)導(dǎo)致益生菌乳桿菌（Lactobacillus）水平顯著下降，同時(shí)增加對(duì)機(jī)會(huì)性感染的易感性。與此一致，嚙齒動(dòng)物研究表明，服用益生菌可能會(huì)改善焦慮動(dòng)物模型中的情緒和生理指標(biāo)。
       大腦狀態(tài)對(duì)腸道微生物的這種影響可能通過黏膜 - 細(xì)菌相互作用的變化而發(fā)生。因此，在兒童中，社會(huì)心理壓力與黏膜免疫保護(hù)不足有關(guān)，這反映在分泌型免疫球蛋白A（IgA）的濃度降低和機(jī)會(huì)性感染的發(fā)生率增加上。相反，在心理放松的誘導(dǎo)下觀察到了相反的效果.事實(shí)上，據(jù)推測，靈長類動(dòng)物中壓力誘導(dǎo)的乳桿菌水平的抑制是由腸道黏液分泌的抑制所驅(qū)動(dòng)的。但大腦狀態(tài)如何以這種方式控制黏膜分泌從而影響腸道微生物仍然未知。
       2024年8月，西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院 Ivan E. de Araujo、常浩及馬克斯-普朗克生物控制論研究所韓雯斐等人在國際先進(jìn)學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Stress-sensitive neural circuits change the gut microbiome via duodenal glands 的研究論文。
       該研究揭示了壓力過大的大腦是如何削弱免疫系統(tǒng)的——慢性壓力通過中央杏仁核（CeA）抑制布路納氏腺（Brunner′s gland），導(dǎo)致腸道中的益生菌乳桿菌水平下降，進(jìn)而導(dǎo)致炎癥、降低身體抵御感染的能力。
       大多數(shù)關(guān)于腦腸軸的研究都集中在了腸道菌群如何影響大腦，而這項(xiàng)研究則聚焦于大腦如何自上而下影響腸道菌群，表明了受到壓力的大腦會(huì)直接關(guān)閉腸道中的特定腺體，進(jìn)而影響腸道細(xì)菌和身體更廣泛的免疫系統(tǒng)。
     
研究論文
     
       我們?cè)缇椭?，腸道和大腦會(huì)相互“交流”。在壓力（stress）下，大腦會(huì)刺激激素的釋放，從而引發(fā)炎癥性腸病等腸道疾病。而腸道中的某些細(xì)菌也可以釋放影響大腦和行為的化學(xué)信號(hào)。但我們對(duì)于其中的神經(jīng)通訊通路知之甚少。
       在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)把重點(diǎn)放在了一種稱為布路納氏腺（Brunner′s gland）的小器官上，這是一種位于十二指腸粘膜下層的外分泌結(jié)構(gòu)，主要由產(chǎn)生粘液的細(xì)胞組成。我們對(duì)這些腺體知之甚少，只知道它們分泌粘液并含有大量神經(jīng)元。
       研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，切除小鼠的布路納氏腺會(huì)使它們更容易受到感染，還提高了炎癥標(biāo)志物水平，大量的免疫化學(xué)物質(zhì)和細(xì)胞會(huì)損害組織。
此外，研究團(tuán)隊(duì)在人類身上也看到了類似的效果，那些因?yàn)槟c道腫瘤手術(shù)而切除了包含布路納氏腺的腸道的人，其白細(xì)胞水平（炎癥標(biāo)志）比在其他腸道部位切除的腫瘤患者更高。
       進(jìn)一步的分析表明，去除小鼠的布路納氏腺會(huì)消除生活在小腸中的乳桿菌屬細(xì)菌。在健康的胃腸道中，乳酸桿菌刺激蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，這些蛋白質(zhì)充當(dāng)腸道內(nèi)壁細(xì)胞之間的漿液，將腸道的大部分內(nèi)容物留在體內(nèi)，同時(shí)允許某些營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入血液。但當(dāng)乳酸桿菌消失時(shí)，腸道就會(huì)“滲漏”，原本不應(yīng)該進(jìn)入血液的東西就會(huì)進(jìn)入血液。免疫系統(tǒng)會(huì)攻擊這些外來物質(zhì)，從而引起炎癥和疾病。
       接下來，研究團(tuán)隊(duì)檢查了布路納氏腺中的神經(jīng)元。他們發(fā)現(xiàn)，這些神經(jīng)元連接著迷走神經(jīng)纖維，迷走神經(jīng)是腸道和大腦之間的通訊通路。這些纖維直接流向大腦的杏仁核，而杏仁核與情緒和壓力反應(yīng)有關(guān)。將布路納氏腺完好的小鼠置于慢性壓力狀態(tài)下，其效果與切除布路納氏腺相同——乳桿菌水平下降，炎癥增加。這表明壓力關(guān)閉了布路納氏腺。
       具體來說，布路納氏腺（Brunner′s gland）介導(dǎo)腸道乳桿菌屬細(xì)菌在迷走神經(jīng)刺激下的富集。細(xì)胞特異性消除這些腺體顯著抑制了腸道中乳桿菌的數(shù)量，并增加了對(duì)感染的易感性。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步繪制了在前腦中的一個(gè)由迷走神經(jīng)介導(dǎo)的多突觸回路，將中央杏仁核（CeA）與布路納氏腺（Brunner′s gland）連接起來，慢性壓力抑制了中央杏仁核的活動(dòng)，并模擬了布路納氏腺損傷的影響。而中央杏仁核或副交感迷走神經(jīng)元的興奮會(huì)激活布路納氏腺，并逆轉(zhuǎn)了壓力對(duì)腸道微生物和免疫力的影響。這些發(fā)現(xiàn)揭示了一種可控制的大腦-身體機(jī)制，將心理狀態(tài)與宿主免疫防御聯(lián)系起來。
     
布路納氏腺
     
       最后，研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)研究可能對(duì)治療炎癥性腸病等與壓力相關(guān)的疾病有意義，研究團(tuán)隊(duì)目前正在探索慢性壓力是否會(huì)影響嬰兒的這一通路，嬰兒通過母乳獲得乳桿菌，而布路納氏腺對(duì)生命早期的正常發(fā)育和免疫功能很重要。

       論文鏈接：

       https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00779-7

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