最近有人研究了肠道微生物群对睡眠的影响，这项研究由日本筑波大学研究人员进行，揭示了细菌怎么改变肠道的环境和菌群，从而影响睡眠等行为。
这一发现可能为睡眠困难或经历与睡眠有关的健康问题（例如失眠，慢性疲劳和精神错乱）的人们提供新的希望。
该研究的主要作者，柳泽正史教授说：“我们发现微生物的消耗消除了肠道中的血清素，我们知道大脑中的血清素水平会影响睡眠-觉醒周期。” “因此，通过改变饮食来改变肠道中的哪些微生物有可能帮助那些睡眠困难的人。”
这项新的研究建立在先前工作的坚实基础上，该工作建立了认知和大脑发育要素与肠道微生物健康和新陈代谢之间的紧密联系。该研究发表在《科学报告》上。
菌群-肠脑轴
昼夜节律和进食等内在和外在的暗示会严重影响睡眠。昼夜节律是必不可少的生物学过程或功能，会根据人体内部时钟遵循24小时周期。
最重要的昼夜节律之一是觉醒周期。影响或唤醒睡眠-唤醒周期的因素可能会导致睡眠障碍。
肠道代谢通过循环系统和迷走神经与大脑功能紧密相连，后者形成了一个称为“脑肠轴”或“微生物群肠脑轴”的网络。
研究表明，肠道微生物组（存在于肠道中的细菌，病毒和真菌群落）会影响认知功能，大脑发育，记忆形成，昼夜节律和心理健康。
人们何时何地进食会影响肠道菌群的组成，大小和每日节律。肠道菌群的变化会改变肠道代谢，因为属于该菌群的微生物会产生许多肠道代谢物，即由消化过程中发生的化学反应产生的分子。
因此，改变饮食习惯可能会改善一个人的睡眠或减少睡眠问题。如果情况确实如此，它将作为睡眠药物的一种自然的，相当简单的替代疗法，它可能会产生一系列负面影响，包括白天的嗜睡和胃肠道问题。
在这项研究中，研究人员将25只基因相同的8周龄雄性小鼠分为两组。
他们为实验组的小鼠提供了四种常用的广谱抗生素与水的接触。他们包括抗生素治疗，以耗尽小鼠的肠道菌群。同时，其他小鼠-对照组-饮用不含抗生素的水。
4周后，研究人员发现，饮用抗生素水的小鼠的肠道代谢产物比对照组的小鼠少得多。
Yanagisawa教授说：“我们在小鼠组之间发现了200多种代谢物差异。” “在缺乏微生物群的小鼠中约有60种正常代谢物缺失，而其他代谢物的含量却有所不同，与对照小鼠相比有所不同。”
研究小组发现，抗生素治疗最受影响的生物学途径是在产生神经递质（神经元用来交流的分子）中起作用的那些途径。
结果表明，抗生素治疗完全关闭了色氨酸-血清素途径。耗竭微生物群的小鼠的色氨酸水平高于对照小鼠，但几乎没有血清素。因此，似乎肠内微生物对于从食品中的色氨酸产生5-羟色胺的过程中至关重要。
耗竭微生物的小鼠也缺乏维生素B6代谢物，维生素B6代谢物是可加快5-羟色胺和多巴胺产生的分子。
接下来，研究人员使用他们植入头皮的电极检查了小鼠的大脑活动，以记录脑电图（EEG）/肌电图（EMG）信号，从而追踪大脑的电活动。
此步骤表明，与对照组小鼠相比，耗竭微生物群的小鼠在夜间应处于活跃状态，夜间的眼动（REM）和非REM睡眠更快。消耗微生物群的小鼠在白天也有较少的非快速眼动睡眠，其中大多数小鼠通常都在睡眠。
最后，研究小组指出，在白天和黑夜中，微生物群落耗尽的小鼠经历的REM睡眠发作次数均高于对照组，而白天的非REM发作发生次数更高。
这些发现表明，与对照小鼠相比，消耗微生物群的小鼠在睡眠和唤醒阶段之间的切换更为频繁。研究人员认为，这些睡眠障碍可能与血清素水平低有关，但是需要更多的研究来确定其机制。
研究局限性和未来研究
该研究的局限性在于，研究人员不能忽视抗生素对脑功能的直接作用。研究人员建议，在未来的研究中解决此问题的一种方法是使用无菌小鼠。
未来的研究还可以通过控制饲喂和某些微生物的施用来确定肠道菌群，从而使研究小组能够评估每种微生物对睡眠觉醒周期的影响。
一些研究表明，益生元是支持健康肠道微生物群的营养素，有助于改善人类的睡眠质量。补充益生元还可以减少大鼠与压力有关的睡眠障碍。
未来的研究将需要测试这些发现是否在人类受试者中成立。
|
|