精神壓力阻腸道幹細胞新陳代謝 或助研緩減大腸躁鬱症治療方法

學界一直知道,精神壓力與大腸躁鬱症 (irritable bowel syndrome, IBS) 等腸胃道疾病的發作有關。最新刊於《細胞代謝》的研究指發現當中一些新的細節,而壓力會透過引發重塑腸道微生物組的生物化學級聯反應 (biochemical cascade) 損害腸胃道。

無參與是次研究的美國費城賓州大學微生物學及神經科學家 Christoph Thaiss 表示,研究突顯出即使腸胃道遠離大腦,仍然可受後者影響。

IBS 會導致腹痛和腹瀉,影響全球十分之一的人。全球亦有多達 1,000 萬人患有發炎性腸道疾病 (inflammatory bowel disease, IBD),會引起腸道發炎並引發類似症狀,是次的中國團隊則想了解在細胞層面上,有甚麼會觸發這些情況。

為找出答案,團隊將小鼠置於慢性壓力下兩週,並觀察效果。與沒有受壓的小鼠相比,受壓小鼠體內保護腸道免受病原體侵害的細胞水平降低,原因是將這些保護細胞轉換的腸道幹細胞的新陳代謝出現問題。

過往的研究表明,激活交感神經系統可以重塑微生物組;交感神經系統負責身體的「戰鬥或逃跑」反應,並且通常由精神壓力觸發。而乳酸桿菌屬的一些細菌自然存在於腸道中,並在壓力條件下增殖,會產生一種稱為吲哚-3-乙酸 (indole-3-acetate, IAA) 的化學物質。最終團隊發現, IAA 水平會因為壓力而升高,阻止小鼠腸道幹細胞成為保護細胞。

儘管研究是在小鼠身上進行的,但團隊收集的證據表明發現也可能適用於人類。因為團隊發現,與沒有憂鬱症的人相比,憂鬱症患者的糞便中乳酸菌和 IAA 水平較高。換言之,當精神承受壓力時,腸道微生物組也會遭受壓力。

不過,團隊發現了一種可能的解決方案——至少在老鼠身上。當團隊給受壓小鼠一種名為α-酮戊二酸 (α-Ketoglutaric acid) 的補充劑時,會啟動腸道中受損幹細胞的新陳代謝。然而, Thaiss 警告,需要有更多的研究來了解該補充劑對身體的長期影響,以及是否真的可減輕腸道功能障礙的症狀。

Thaiss 補充,由於壓力會引發體內一系列生物化學變化,因此僅靠這項研究並不能說明壓力與腸道之間的全部關係。 在去年刊於《細胞》的研究中,Thaiss 的團隊發現另一條獨立的生化途徑,受壓的大腦會發出訊號,最終導致腸道中的免疫細胞變得過度活躍。這些機制如何互動仍然是未知之數。Thaiss 也表示,中國團隊的研究僅解決了壓力對腸道的下游影響,該團隊將需要計劃下一步研究當中的一些上游影響。

來源:

Nature, How does chronic stress harm the gut? New clues emerge

報告:

Wei, W., Liu, Y., Hou, Y. & et al. (2024). Psychological stress-induced microbial metabolite indole-3-acetate disrupts intestinal cell lineage commitment. Cell Metabolism. doi: 10.1016/j.cmet.2023.12.026

文/AC

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