在這一片殺伐聲中，卻也有人發現，微生物也並不是都是壞的。除了那些為我們工作的酵母菌、乳酸桿菌以及教人既厭惡又害怕的病原菌以外，還有一群與我們朝夕相處有肌膚之親的微生物們，它們不僅僅是幫助我們抵禦外敵，還幫我們分解我們消化不了的食物、產生養分給我們吃呢！因此，這些年來，曾被我們視為洪水猛獸、亟欲殺之而後快的細菌，在我們心中的地位已經大不相同了！
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| 乳酸桿菌。圖片來源：Wiki |
最近的一個以小鼠為模型的研究發現：慢性壓力會造成腸道菌相改變，而這個改變與憂鬱症（depression）相關。
研究團隊把小鼠暴露在五週的無法預測的慢性輕度壓力（UCMS，unpredictable chronic mild stress）後，再以強迫游泳來測試小鼠是否出現憂鬱的症狀。同時，研究團隊收集小鼠的糞便檢體進行比較，觀察小鼠在壓力下出現憂鬱症狀時，是否腸道菌相也會跟著改變。
比較了幾次實驗以後，研究團隊發現：多次實驗中，實驗組與對照組一再出現的不同是乳酸桿菌（Lactobacillus）與傳代菌（Turicibacter）的減少。由於有關於傳代菌的資料極少，而已經有不少研究發現乳酸桿菌與行為之間的關連，於是研究團隊決定先來看看乳酸桿菌。
研究團隊將實驗組以UCMS處理三週後，在飲食中提供乳酸桿菌（L. reuteri），接著再以UCMS處理四週。測試的結果發現：在飲食中提供乳酸桿菌會減輕小鼠的憂鬱症狀，而且糞便檢體的結果也證實了小鼠的腸道內的菌相變化是因為外加的乳酸桿菌，而不是腸內原本的乳酸桿菌增加。
而分析血清裡面的代謝物發現，實驗組與對照組的代謝物出現了不同的集群（cluster），提供乳酸桿菌的組別的集群則呈現介於兩者之間的狀態，顯示以乳酸桿菌處理後，的確對代謝物發生一些影響。在這些不同的代謝物集群中，色胺酸-犬尿胺酸途徑（L-tryptophan-kynurenine pathway）在實驗組中呈現顯著的上昇。先前的研究已經發現在憂鬱症患者可以偵測到犬尿胺酸的上昇，因此研究團隊決定進一步研究乳酸桿菌與犬尿胺酸之間的關係。
由於最近的研究發現，乳酸桿菌可能會藉著製造如過氧化氫（H2O2）等活性氧（ROS，reactive oxygen species）來抑制色胺酸-犬尿胺酸途徑最主要的酵素IDO1（Indoleamine 2,3-dioxygenase，吲哚胺2,3-雙加氧酶）。研究團隊也發現實驗組的小鼠糞便中的過氧化氫下降，而在飲食中提供乳酸桿菌後可使其上昇。偵測腸道的IDO1表現也發現，實驗組的IDO1表現上昇，但提供乳酸桿菌後又下降了。
到底犬尿胺酸是否與憂鬱的症狀有關呢？研究團隊以犬尿胺酸處理小鼠，發現單只有犬尿胺酸上昇也可以影響到小鼠的行為，讓小鼠呈現部分憂鬱的症狀。更有意思的是，即使提供了乳酸桿菌，如果犬尿胺酸也同時加入，乳酸桿菌的效果便被抵銷了。
也就是說，在小鼠的模型裡顯示了：慢性壓力所導致的憂鬱症狀與腸道菌相的改變相關，可能是因為乳酸桿菌減少造成犬尿胺酸的合成增加所致。為何慢性壓力會使得腸道菌相改變呢？可能是因為壓力會使腸道蠕動加快（在這個研究報告中也看到這個現象），由於乳酸桿菌的生長繁殖需要很多胺基酸與嘌呤，腸道蠕動加快使它們周圍的環境變動劇烈，使得乳酸桿菌無法順利獲取養分，於是它的數目便下降了。
這個發現進一步的告訴我們：腸道菌對我們的影響真的是很大，最近學界也將腸繫膜（mesentery）認列為器官。不過在本篇研究中發現的另一個菌--傳代菌--筆者也覺得非常好奇。文獻搜尋發現關於它的資訊很少，只知道它住在動物的腸道裡。究竟傳代菌的減少是否也與壓力所導致的憂鬱症狀有關與否，應該也需要更多的研究來釐清，只可惜在這篇研究中僅探討了乳酸桿菌。不過，這個研究也提醒了我們，或許在工作壓力大的時候，補充點乳酸桿菌可以有意想不到的幫助喔！
（本文刊登於2017/4/14 基因線上）
參考文獻：
Ioana A. Marin et. al., Microbiota alteration is associated with the development of stress-induced despair behavior. Scientific Reports 7, Article number: 43859 (2017) doi:10.1038/srep43859
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