血清素屬于快樂激素,血液中該激素水平下降會讓你感覺情緒低落,最新研究發(fā)現(xiàn),如果腸道內(nèi)某些細(xì)菌缺乏,腸道這種產(chǎn)生血清素最重要的來源就減少血清素的產(chǎn)生,或者說一些細(xì)菌是影響我們心情的重要因素。為了我們情緒好,愛護細(xì)菌這個寶。
血清素又稱5-羥色胺,由色氨酸衍生,色氨酸經(jīng)色氨酸羥化酶作用形成5-羥色氨酸,再經(jīng)脫羧酶成為5-羥色胺。5-羥色胺是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳遞物質(zhì),其活性部分是吲哚胺。5-羥色胺廣泛存在于腦、血小板、胃等組織中,以腦中的含量最高,是較強的平滑肌刺激和血管收縮劑。5-羥色胺在血小板中含量較高,血小板破裂釋放后參與血管收縮等效益。2/3的5-羥色胺在肝臟與硫酸或葡萄糖醛酸結(jié)合后排出,或?qū)⑦胚釘嗔讯纸猓患s5-羥色胺經(jīng)單氨氧化酶作用氧化脫氨形成5-HLAA后從尿排出。
雖然大腦內(nèi)血清素水平最高,但人體90%的血清素來自消化道,血清素調(diào)控人體多種生理功能,外周血清素水平改變與腸激惹綜合征、心血管疾病和骨質(zhì)疏松癥等許多疾病相關(guān),來自腸道內(nèi)血清素對大腦功能會產(chǎn)生重要影響。2015年4月9日,加州理工學(xué)院科學(xué)家在《細(xì)胞》雜志上發(fā)表論文,證實腸道某些細(xì)菌對于腸道血清素的產(chǎn)生貢獻巨大,這說明腸道細(xì)菌對人體功能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們預(yù)期。
論文作者生物和生物工程系助理教授Elaine Hsiao說,大量研究表明,腸道細(xì)菌改變的小鼠等動物行為會發(fā)生改變。該實驗室對微生物與神經(jīng)系統(tǒng)相互作用很感興趣。于是分析了正常腸道細(xì)菌如何影響神經(jīng)遞質(zhì)產(chǎn)生這一現(xiàn)象。
腸嗜鉻細(xì)胞等內(nèi)分泌免疫細(xì)胞是消化道制造血清素的細(xì)胞。Hsiao等首先是了解腸道細(xì)菌是否影響這些細(xì)胞制造血清素的能力,如果確實產(chǎn)生作用,隨后是確定那種細(xì)胞受到細(xì)菌的影響。
他們首先檢測了正常和無菌小鼠體內(nèi)血液中血清素的水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),無菌小鼠腸嗜鉻細(xì)胞產(chǎn)生血清素明顯減少(比普通動物少60%),給無菌動物移植正常腸道微生物能恢復(fù)動物嗜鉻細(xì)胞產(chǎn)生血清素的能力,這說明腸道微生物是腸道分泌血清素的重要前提。
論文第一作者Jessica Yano說,腸嗜鉻細(xì)胞是腸道產(chǎn)生血清素的主要細(xì)胞,研究中發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞產(chǎn)生血清素依賴于腸道細(xì)菌存在。
隨后,研究人員希望了解到底那種細(xì)菌產(chǎn)生了這樣的作用,經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn),一組近20個種類的產(chǎn)芽孢細(xì)菌組合讓無菌動物恢復(fù)產(chǎn)生血清素的能力最強,同時發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌能讓動物胃腸活動增加,血小板活化也發(fā)生改變,我們知道血清素能促進血小板聚集。
那么這些細(xì)菌是通過什么分子實現(xiàn)這一功能的?研究發(fā)現(xiàn)一些產(chǎn)芽孢細(xì)菌的代謝產(chǎn)物,如 a-tocopherol, butyrate, cholate, deoxycholate, p-aminobenzoate (PABA), propionate, and tyramine等能在體外刺激腸嗜鉻細(xì)胞生產(chǎn)血清素(點評,許多研究生都經(jīng)常說希望開展一些細(xì)胞學(xué)研究,我問細(xì)胞學(xué)研究能解決什么問題,大多數(shù)都是重復(fù)整體動物的實驗,看這種設(shè)計比較好的研究,你會發(fā)現(xiàn),所謂細(xì)胞學(xué)研究,是在動物實驗中無法解釋或難以開展的研究,這種分子機制的研究,細(xì)胞學(xué)研究本身不代表研究水平,只有使用巧妙,才能使研究水平提高)。給無菌動物補充這些物質(zhì)也能提高血液中血清素水平(又回到動物實驗確認(rèn))。
Yano說,過去又研究發(fā)現(xiàn),一些細(xì)菌自身可以生成血清素。新研究表明,體內(nèi)大多數(shù)血清素產(chǎn)生依賴于一些特殊細(xì)菌與宿主之間的相互作用。存在于腸道中正常微生物刺激了宿主腸細(xì)胞來生成血清素。
微生物學(xué)教授Sarkis K. Mazmanian說,人們早已認(rèn)識到微生物組對免疫和代謝功能的重要性,腸道微生物影響神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能的研究是一個令人興奮的前沿領(lǐng)域。這項研究工作很好地擴展了加州理工學(xué)院以往在這一領(lǐng)域的相關(guān)研究。
化學(xué)和化學(xué)工程系教授Rustem Ismagilov補充說,這項工作證實了宿主和微生物群落之間相互作用方式的豐富性。
血清素對于健康的許多作用都極為重要,但Hsiao表示,將這些研究成果轉(zhuǎn)化至臨床前還需要開展更多的研究工作。這組研究所發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌,除增加血清素之外,也又其他一些效應(yīng),況且血清素過量也可能產(chǎn)生危害。
雖然這項研究僅限于腸道血清素,Hsiao等現(xiàn)正在調(diào)查這一改變對于大腦發(fā)育的重要性。血清素是一種重要神經(jīng)遞質(zhì)和激素,參與多種生物學(xué)過程。本研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物可調(diào)節(jié)血清素水平,提出了利用它們來驅(qū)動生物學(xué)改變的有趣的前景。