综述:益生菌通过肠-脑轴干预神经系统疾病:营养科学与中医的跨学科视角

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Food Nutrition

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  这篇综述创新性地融合中医"五脏藏神"理论与现代肠-脑轴(Gut-Brain Axis)研究,系统阐述益生菌(如Lactobacillus/Bifidobacterium)通过调节短链脂肪酸(SCFAs)、γ-氨基丁酸(GABA)、5-羟色胺(5-HT)等神经活性物质改善抑郁、自闭症谱系障碍(ASD)等疾病的分子机制,并提出微囊化等递送技术突破胃酸屏障的解决方案,为中西医结合干预神经退行性疾病提供新范式。

  

传统智慧与现代科学的交汇
中医"五脏藏神"(Wu Zang Cang Shen, WZCS)理论将内脏功能与精神活动视为统一整体,这与现代肠-脑轴双向通讯网络惊人契合。最新研究揭示,肠道菌群及其代谢产物可能是"脏腑主情志"理论的物质基础——微生物通过免疫、神经(如迷走神经)、内分泌和代谢途径与中枢神经系统(CNS)对话。

微生物的神经调控工具箱
特定益生菌株如Lactobacillus rhamnosus和Bifidobacterium longum能提升外周5-HT水平,缓解焦虑抑郁症状。其机制涉及三重作用:重塑肠道菌群组成、加固肠屏障完整性、调控神经活性代谢物。短链脂肪酸(SCFAs)作为菌群代谢产物,既能穿越血脑屏障为神经元供能,又具有抗炎和神经保护作用。而肠源性5-HT的合成量占人体总量的90%,直接参与情绪调节环路。

抑郁干预的菌群密码
临床数据显示,抑郁患者肠道中Actinobacteria和Bacteroidetes异常增殖,伴随Th17/Treg细胞失衡和IL-6、TNF-α等促炎因子升高。益生菌干预可通过下调pCREB-c-fos通路、提升脑源性神经营养因子(BDNF)表达,缓解过度活跃的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴反应。例如Bifidobacterium animalis subsp. lactis CCFM1025能使肠道5-HTP和SCFAs水平正常化,在6周内显著改善小鼠抑郁样行为。

自闭症的肠脑对话
中医认为自闭症与"肾精不足、肝气郁结、心神失养"相关,现代研究则发现自闭症患儿普遍存在肠道菌群紊乱和血浆5-HT升高。动物实验表明,移植患者菌群可使无菌小鼠出现自闭样行为,而补充5-氨基戊酸或牛磺酸能修复神经元兴奋性。特别值得注意的是,Lactobacillus reuteri C501通过催产素系统以迷走神经依赖方式改善社交行为,这为"肝主疏泄"理论提供了微生物学解释。

突破递送技术瓶颈
益生菌面临胃酸(pH<3)和胆盐的双重绞杀,常规口服后存活率不足1%。创新递送系统如海藻酸-壳聚糖微胶囊展现pH响应特性:胃部收缩保护菌体,肠道碱性环境下膨胀释放。实验证实,DTT刺激的水凝胶包被可使Lactobacillus rhamnosus在胃肠液中6小时存活损失<1 log CFU,而基因交联的壳聚糖微球能实现37.3±6.7%的肠道定点释放率。

中药与益生菌的协同效应
百合地黄汤通过miRNA-144-3p调控GABA能中间神经元改善抑郁,而灵芝代谢产物可抑制神经炎症小体激活。当益生菌发酵中药时,如Lactobacillus paracasei LT 19-2能将人参皂苷转化为稀有皂苷,生物利用度提升3-5倍。这种"菌药共生"模式既延续了"药食同源"理念,又赋予传统方剂新的微生物调控维度。

未来发展的四重维度
前沿研究需聚焦:1)多组学解析SCFAs-GABA-5-HT调控网络;2)人工智能预测患者分层,如CNN模型分析16S rRNA数据关联自闭症行为量表评分;3)3D打印结肠靶向递送系统;4)建立中药-益生菌组合产品的GMP标准,特别是对发酵产物的批次追溯和上市后监测体系。

这种融合中医整体观与现代神经科学的跨学科研究,正为应对全球神经疾病负担提供全新的营养干预策略,完美诠释了"上工治未病"的东方智慧。

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