Sci Rep：揭示腸道菌群在機體正常睡眠過程中扮演的關鍵角色

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2020-12-04 10:05:00【大中小】

隨著秋冬假日的到來，很多人會開始思考食物與睡眠之間的關系，近日，一篇刊登在國際雜志Scientific Reports上的研究報告中，來自筑波大學等機構的科學家們通過研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群或許對于機體正常睡眠非常關鍵，他們對小鼠進行了詳細的研究來闡明細菌到底可以在多大程度上改變腸道的環(huán)境和內容物，從而最終影響諸如睡眠等機體行為。

這項研究中，研究人員給予一組小鼠攝入抗生素混合制劑長達4周時間，抗生素混合制劑能夠剔除其腸道微生物，隨后研究者比較了這些小鼠與攝入相同飲食的對照小鼠機體腸道內容物的差別，消化過程能將食物分解成為小塊的代謝產物，研究者發(fā)現(xiàn)了腸道微生物被剔除的小鼠和對照小鼠機體代謝產物存在明顯的差異，他們在小鼠組中發(fā)現(xiàn)了200多種代謝產物的差異，相比對照組小鼠而言，在微生物群落被耗盡的小鼠中，大約有60種正常的代謝產物出現(xiàn)了缺失，而其它代謝產物在數量上有所不同。

隨后研究人員開始研究這些代謝產物在正常情況下的作用，通過對代謝產物進行濃縮富集分析，研究者發(fā)現(xiàn)，受抗生素療法影響最大的生物學通路主要會參與制造神經遞質分子，而神經遞質分子是腦細胞用來與其它細胞進行溝通所需要的關鍵分子。比如，色氨酸-血清素通路幾乎就被完全關閉了，而且微生物菌群被剔除的小鼠相比對照組小鼠而言擁有更多的色氨酸，但其體內的血清素幾乎為零；這就表明，如果沒有重要的腸道微生物的話，小鼠或許就無法通過其所攝入的色氨酸來制造血清素，此外研究者還發(fā)現(xiàn)，研究組小鼠機體中缺乏維生素B6代謝產物，其能夠加速神經遞質血清素和多巴胺的產生。

隨后研究者還通過觀察小鼠大腦的活性來分析其睡眠狀況到底如何，結果發(fā)現(xiàn)，相比對照組小鼠而言，微生物菌群被剔除的小鼠晚上（小鼠比較活躍的時候）擁有更多的快速眼動和非眼動睡眠，而白天（大多數小鼠處于睡眠狀態(tài)）則擁有較少的非快速眼動睡眠。小鼠快速眼動睡眠的次數在每天和晚上都比較多，而白天其非快速眼動睡眠的次數較多，換句話說，微生物菌群被剔除的小鼠相比對照小鼠而言在睡/醒階段來回切換的頻率更高一些。

研究者Yanagisawa推測，血清素的缺失與機體睡眠異常有關，然而其背后的分子機制還需要科學家們后期深入的研究來揭示，他們發(fā)現(xiàn)，腸道菌群被剔除或會消除腸道中的血清素，而我們都知道，大腦中血清素的水平會影響機體的睡/醒周期，通過改變飲食來改變腸道中的微生物菌群或有望幫助改善有睡眠問題的人群。后期研究人員還將繼續(xù)深入研究揭示腸道微生物菌落與機體睡眠之間的密切關聯(lián)。