研究人員確定了乳酸桿菌（我們腸道微生物群落的成員）如何影響一種關鍵的免疫系統蛋白，從而影響壓力水平和心理健康。這些發現將為使用特殊配方的益生菌補充劑來預防和治療憂鬱和焦慮症提供新的方法。

腸道微生物群與大腦之間的連結已成為心理疾病研究的重點領域。研究表明，腸道微生物群落的破壞與壓力和情緒失調有關，而乳酸桿菌是這類失調中主要減少的細菌家族之一。乳酸菌存在於發酵食品中，如優格、發酵蔬菜（橄欖、泡菜、酸菜）、臘腸和酸麵包。

早期嘗試利用有益菌–益生菌來控制腸道微生物的結果好壞參半，主要原因是微生物群的複雜性令人難以承受，據估計其中包括39 兆個微生物。維吉尼亞大學（UVA）的研究人員利用一種不常用的技術，研究了乳酸桿菌如何影響心理健康的機制。

該研究的通訊作者之一阿爾班-高爾蒂耶（Alban Gaultier）說：”我們從先前的研究中了解到，乳酸菌有益於改善情緒障礙，並且在心理壓力後會消失，但其根本原因仍不清楚，這主要是由於研究微生物組所面臨的技術挑戰。”

為了規避這些技術難題，研究人員使用了一種由八種細菌菌株（包括兩株乳酸桿菌）組成的厭生物聯合菌群，這種菌群稱為Altered Schaedler Flora（ASF）。厭生物是對每種細菌都受到嚴格控制的生物的研究。

他們每天將小鼠暴露在兩種隨機的輕微壓力下，持續三週，擾亂了它們的微生物群，降低了乳酸桿菌的水平。為了確定被破壞的微生物群是否是焦慮和憂鬱行為的標誌或誘因，研究人員將受壓小鼠的微生物群轉移到無菌小鼠身上或體內沒有微生物的小鼠身上。他們發現，這些行為與微生物群一起轉移，顯示細菌轉移足以驅動與情緒障礙和環境壓力暴露相關的行為。

為了了解這種情況是如何發生的，研究人員對接受了壓力微生物群的小鼠血清進行了代謝組學研究。唯一發生顯著變化的細胞激素（一種由免疫系統細胞分泌的蛋白質）是乾擾素-γ，這些小鼠的干擾素-γ減少了。γ幹擾素對於先天性免疫和適應性免疫抵抗病毒和某些細菌感染至關重要。

研究人員使用未改變的ASF或去除兩種乳酸桿菌菌株的ASF，創造了有和沒有這種細菌的小鼠，以探討它是否是改變幹擾素-γ產生的原因。兩組小鼠都暴露於壓力源，隨後對它們的大腦進行了分析。總體而言，與乳酸桿菌陽性小鼠相比，乳酸桿菌陰性小鼠與恐懼和焦慮相關的大腦區域的神經元活化增加了。

對乳酸桿菌陽性和陰性小鼠的新鮮組進行了為期七天、每天兩小時的壓力訓練。結果發現，只有不含乳酸桿菌的小鼠更容易受到壓力的影響。壓力前後的測量結果顯示，陰性乳酸桿菌小鼠體內γ幹擾素的濃度低於陽性小鼠，這表明在缺乏這種蛋白質的情況下，小鼠更容易受到環境壓力的影響。而被注射了乾擾素-γ中和抗體的小鼠似乎對急性壓力反應更強。

研究人員說，他們的發現為了解腸道微生物組和免疫系統在情緒障礙中的作用提供了一個新的框架。

“有了這些結果，我們就有了優化益生菌開發的新工具，這將加速新型療法的發現，”該研究的第一作者和通訊作者Andrea Merchak 說。”最重要的是，我們現在可以探索如何保持乳酸桿菌和/或乾擾素-γ的健康水平，以預防和治療焦慮症和憂鬱症。”

這項研究發表在《大腦、行為與免疫》（Brain, Behavior, and Immunity）雜誌。