在《PNAS》雜志最近發表的一項研究中，研究人員調查了腸道微生物群是否在調節社交焦慮癥 (SAD) 相關行為中發揮因果作用。
SAD 是一種由社交場合中的焦慮或嚴重恐懼所定義的精神疾病，通常始于童年，并導致永久性功能障礙和生活質量受損。目前的治療方法不足且無效，需要創新模型來理解潛在的生物學和治療目標。根據最近的研究，腸道微生物群參與與社交互動相關的行為和大腦相關活動。
關于該研究
在本研究中，研究人員調查了腸道微生物是否與促進宿主的社交恐懼行為有關。
研究小組調查了患有嚴重焦慮癥（SAD）和健康對照組（HC）的個體的微生物群。他們利用從參與者提供的糞便樣本中分離出的微生物脫氧核糖核酸 (DNA) 進行 16S 核糖體核糖核酸 (rRNA) 測序，從而表征了腸道微生物的組成。他們對成年 C57Bl/6J 小鼠進行了來自捐贈者的糞便微生物群移植 (FMT)。研究小組測試了小鼠的社交能力、社交恐懼、認知、壓力應對行為、胃腸道排空和運動能力。研究人員利用第二天的社交恐懼調節和消退學習，通過測量反復暴露于新的社交和非社交刺激后的互動時間來評估社交行為。
研究小組使用皮質酮酶聯免疫吸附測定（ELISA）測量了強迫游泳評估前后的小鼠血漿皮質酮水平。安樂死后，回腸組織被外植并用刀豆蛋白 A (ConA)、脂多糖 (LPS)、分化簇 3 和 28 (CD3/CD28) 簇或緩沖載體處理，以比較對原型抗原反應的腸道免疫活性。此外，研究人員還采集了血液和腸系膜型淋巴結（MLN），通過流式細胞術評估免疫細胞群。
為了了解對中樞免疫的影響，研究小組測量了終紋床核（BNST）、內側杏仁核（MeA）和內側前額皮質（MePFC）中神經炎癥和血腦屏障相關基因的表達。此外，他們還通過免疫組織化學測量了室旁核（PVN）、視上核（SON）和 BNST 中的催產素。
研究人員將小鼠置于含有氨芐青霉素、萬古霉素和亞胺培南的抗菌混合物中。他們制備了 SAD 和對照組糞便接種物，用于生產后四小時的糞便微生物移植。動物每天通過口服管飼法（100.0 μL）接受糞便微生物移植，持續三天，并在評估期的剩余時間內每周接受兩次加強糞便微生物移植（總共 10 個 FMT）。
結果
與健康對照組相比，SAD 小鼠微生物群的組成有所不同。SAD 顯著改變了 beta 多樣性。研究完成時，SAD 研究組中的三種細菌顯示出豐度降低，即纖維素擬桿菌、馬西菌和諾氏擬桿菌。在 Simpson、Chao1 和 Shannon α 多樣性指標中沒有發現特定群體的變化，盡管每個指標都顯示出降低的值。
抗生素細菌耗盡后，來自 SAD 和對照組供體的糞便微生物群移植導致了不同的微生物再定植和移植。接受 SAD 微生物群的小鼠對社交焦慮（一種 SAD 模型）的敏感性特別高，同時中樞和外周免疫功能以及 BNST 中催產素表達也發生變化。
在六次社交刺激試驗中，觀察到社交參與度大幅下降，這表明 SAD 微生物可能會增強對社交恐懼線索的敏感性。然而，SAD FMT 并不影響一般社交能力、社交新奇選擇、壓力應對行為或胃腸道轉運，這表明對社交恐懼的敏感性發生了特異性轉移。SAD 微生物群降低了免疫功能和應激，通過 SAD 糞便微生物移植顯著降低了皮質酮濃度。SAD 微生物還表現出對 LPS 和 ConA 刺激的白細胞介素 17A (IL-17A) 反應降低。
SAD FMT后，MLN中的F4/80+型巨噬細胞顯著減少，而輔助T細胞增加。SAD 微生物轉移會降低循環應激激素和外周免疫力。SAD FMT 導致三個區域的精氨酸-1 表達減少，從而減少趨化因子 CXC 配體 15 (CXCL-15)、白細胞介素 10 (IL-10) 和腫瘤壞死因子-α (TNF-α)。研究結果表明，SAD FMT 改變了神經炎癥標志物并損害了血腦屏障 (BBB) 功能，凸顯了微生物群的免疫調節潛力。研究結果表明，終紋內神經元催產素水平的降低以及前額皮質和內側杏仁核中催產素相關基因表達的降低與社交焦慮行為的增加有關。
研究結果表明，微生物組在社交恐懼反應中發揮著至關重要的作用，并且可能成為 SAD 的潛在治療靶點。人類 SAD 患者表現出與受體小鼠相似的 β 多樣性微生物群組成變化。SAD 組中的馬西福卡埃科拉 (Phocaeicola Massiliensis)、諾氏擬桿菌 (Bacteroides Nordii ) 和溶纖維素擬桿菌 (Bacteroides cellulosilyticus)計數低于健康對照組。在社交恐懼調節后，SAD群體的社交互動顯著減少，表明SAD微生物轉移可以加劇社交恐懼反應。
