血清素和抗抑郁药物改变肠道菌群

加州大学洛杉矶分校的生物学家在小鼠身上进行的一项新研究强烈表明，血清素和针对血清素的药物，如抗抑郁药，可以对肠道菌群产生重大影响——肠道菌群是生活在人体肠道中的大约100万亿个细菌和其他微生物。

血清素是一种神经递质，或在细胞间传递信息的化学信使，在人体内发挥着许多功能，包括在情绪和幸福中发挥作用。据估计，人体90%的血清素是在肠道中产生的，它会影响肠道免疫力。

该团队由资深作者Elaine Hsiao和博士后Thomas Fung领导，他们发现了一种特定的肠道细菌，可以检测5 -羟色胺并将其运输到细菌细胞中。当给老鼠服用抗抑郁药氟西汀或百忧解时，生物学家发现这减少了5 -羟色胺进入细胞的运输。这种鲜为人知的细菌叫做血Turicibacter sanguinis。的研究结果已发表本周发表在《自然微生物学》杂志上。

“我们之前的研究表明，特定的肠道细菌有助于肠道产生血清素。在这项研究中，我们感兴趣的是找出他们为什么会这样做，”Hsiao说，他是加州大学洛杉矶分校综合生物学和生理学、微生物学、免疫学和分子遗传学的助理教授;以及加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院的消化系统疾病研究。

萧和她的研究小组在2015年的《细胞》杂志上报告说，在小鼠体内，一种主要由血Turicibacter sanguinis和梭状芽孢杆菌组成的特定细菌混合物产生的分子向肠道细胞发出信号，以增加血清素的产生。当萧的团队在没有这种细菌的情况下饲养小鼠时，它们的肠道血清素缺失了50%以上。然后，研究人员加入了主要由Turicibacter和Clostridia组成的细菌混合物，他们的血清素增加到正常水平。

这项研究让研究小组想知道为什么细菌会向我们的肠道细胞发出制造血清素的信号。微生物会使用血清素吗?如果是的话，是为了什么?

在这项新研究中，研究人员在一些小鼠的饮用水中添加了血清素，并通过改变特定的血清素转运基因来提高另一些小鼠肠道中血清素的水平。在研究了小鼠的微生物群后，研究人员发现，当肠道中血清素含量增加时，Turicibacter和Clostridia细菌显著增加。

研究人员推测，如果这些细菌在血清素存在的情况下数量增加，也许它们有某种检测血清素的细胞机制。研究人员与美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所的研究合著者露西·福里斯特(Lucy Forrest)和她的团队一起，在多种Turicibacter细菌中发现了一种蛋白质，这种蛋白质与哺乳动物中运输血清素的蛋白质在结构上有某种相似之处。当他们在实验室培养血Turicibacter sanguinis时，他们发现这种细菌将血清素输入细胞。

在另一项实验中，研究人员将抗抑郁药氟西汀加入到含有血Turicibacter sanguinis的试管中，氟西汀通常会阻断哺乳动物血清素转运体．他们发现细菌运送的血清素明显减少。

研究小组发现，将血Turicibacter sanguinis暴露在血清素或氟西汀中，会影响细菌在胃肠道中的繁殖能力。在血清素存在的情况下，这种细菌在小鼠体内生长到高水平，但当暴露于氟西汀时，这种细菌在小鼠体内只生长到低水平。

Fung说:“我们实验室和其他实验室之前的研究表明，特定的细菌可以促进肠道中的血清素水平。”“我们的新研究告诉我们，某些肠道细菌可以对血清素和影响血清素的药物做出反应，比如抗抑郁药。这是细菌和我们自己的细胞之间通过传统上被认为是神经递质的分子进行交流的一种独特形式。”

该团队对Turicibacter的研究与越来越多的研究报告一致，抗抑郁药可以改变肠道菌群。“在未来，”萧说，“我们希望了解微生物与抗抑郁药的相互作用是否会对健康和疾病产生影响。”萧写了一篇杂志的博客文章关于这项新研究。

参考:Fung)et al。肠道血清素和氟西汀暴露可调节肠道内细菌定植。微生物学性质DOI:https://doi.org/10.1038/s41564-019-0540-4

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