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腸菌影響大腦神經化學有實證?《Molecular Psychiatry》研究83名健康女性 腸道代謝潛力與皮層GABA/穀氨酸水平相關

腸道菌群如何影響大腦?英國研究團隊在《Molecular Psychiatry》發表人體實證研究,系統性對照「腸道菌群的神經活性代謝潛力」與「活體大腦神經遞質濃度」,發現兩者存在區域特異性關聯,為「腸腦軸」機制提供新的人類證據。

重點一覽

  • 83名健康年輕女性參與腦部磁力共振波譜(¹H-MRS)掃描並提交糞便樣本進行宏基因組測序
  • 量度背外側前額葉(dlPFC)、前扣帶皮層(ACC)及下枕回(IOG)的GABA與穀氨酸濃度
  • 菌群代謝潛力與皮層GABA/穀氨酸水平及「興奮/抑制平衡」(E/I balance)相關
  • 菌群穀氨酸降解、肌醇合成潛力與IOG的E/I平衡關聯最顯著
  • 探索性分析發現菌群潛力與焦慮、抑鬱徵狀及睡眠質素存在關聯

研究如何量度「腸」與「腦」?

團隊以質子磁力共振波譜技術(¹H-MRS)量度83名健康年輕女性大腦三個區域(背外側前額葉皮層dlPFC、前扣帶皮層ACC及下枕回IOG)的GABA(抑制性)與穀氨酸(興奮性)神經遞質濃度;同時以宏基因組測序分析糞便樣本,評估腸道菌群合成及降解GABA、穀氨酸、短鏈脂肪酸(SCFAs)、p-cresol及肌醇(inositol)的功能潛力。

發現了甚麼關聯?

結果顯示,菌群的神經活性代謝潛力與大腦皮層GABA及穀氨酸濃度呈現區域特異性關聯。其中最突出的是:菌群的穀氨酸降解潛力與肌醇合成潛力,與下枕回的「興奮/抑制平衡」(excitatory/inhibitory balance)相關。E/I平衡是神經可塑性、認知與精神健康的關鍵標記。此外,GABA代謝、p-cresol生成及短鏈脂肪酸合成等路徑,亦在各腦區顯示出不同模式的關聯。

與情緒及睡眠的探索性連結

探索性分析亦發現,菌群功能潛力與參與者的焦慮程度、抑鬱徵狀及睡眠質素存在關聯。團隊指出,這些發現提供了新的人類證據,證明菌群代謝潛力的個體差異,對應着區域性皮層神經化學及心理健康狀態的差異。

意義:由相關到介入的路線圖

過往「腸腦軸」證據主要來自动物實驗,人類數據一直有限。這項研究的價值在於以無創方式同時捕捉「菌群功能」與「人腦神經化學」兩端數據,為未來以微生物組為基礎的介入手段提供機制層面的方向。由於研究量度的是同一時點的關聯,團隊亦列出多項未被直接控制的變數(如樣本採集的生理時鐘時間),相關發現仍需未來研究驗證。

資料來源:Johnstone N. & Cohen Kadosh K., Molecular Psychiatry (2026)

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