「Nature子刊」當你能好好入睡時，請不要忘記感謝你的腸道微生物

2020-11-29 轉化醫學網

本文為轉化醫學網原創，轉載請註明出處

作者：Yun

隨著秋冬季的到來，許多人在思考飲食與睡眠的關係。因為腸道微菌群失調改變腸道代謝從而影響生理過程，包括大腦功能。

最近有人研究了腸道微生物群對睡眠/覺醒調節的影響。這項研究由日本大學研究人員進行，近日發表在《Scientific Reports》上，題目為：「Gut microbiota depletion by chronic antibiotic treatment alters the sleep/wake architecture and sleep EEG power spectra in mice」。

由日本筑波大學的Yanagisawa教授領導的研究人員將注意力集中在腸道中的細菌微生物上。他們對老鼠進行了研究，揭示了細菌怎麼改變腸道的環境和菌群，從而影響睡眠等行為。

實驗相當簡單，研究人員給一組老鼠餵食了4周的強力混合抗生素，耗盡了它們的腸道微生物。然後，他們對比這些老鼠和同樣飲食的對照老鼠的腸道內容物。研究小組發現，微生物群減少的小鼠和對照組小鼠的代謝物存在顯著差異。

正如Yanagisawa教授解釋：「我們發現兩組老鼠之間有200多種代謝物的差異。缺乏微生物群的小鼠中缺失了大約60種正常的代謝物，而其他的代謝物在數量上有所不同，有的比對照組的多，有的少。」

研究小組下一步著手確定這些代謝物主要起什麼作用。

通過代謝組集富集分析，他們發現受抗生素治療影響最大的生物途徑是參與製造神經遞質的生物途徑。神經遞質是大腦中細胞用來相互交流的分子。例如，色氨酸-5-羥色胺途徑幾乎完全關閉；微生物群耗盡的小鼠比對照組有更多的色氨酸，但幾乎沒有5-羥色胺。這表明：如果沒有重要的腸道微生物，老鼠就不能從它們吃的色氨酸中製造出任何血清素。研究小組還發現，老鼠體內缺乏維生素B6代謝物，它能加速神經遞質血清素和多巴胺的生成。

研究小組還通過觀察老鼠的腦電圖來分析老鼠的睡眠方式。他們發現，與對照組小鼠相比，微生物群減少的老鼠在晚上活躍的時候有更多的快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠，而在白天老鼠睡覺的時候，非快速眼動睡眠更少。在白天和晚上，快速眼動睡眠發作的次數都較高，而白天非快速眼動睡眠發作的次數較多。換言之，與對照組相比，微生物群耗盡的小鼠在睡眠/覺醒階段之間切換的頻率更高。

Yanagisawa教授推測，5-羥色胺的缺乏是導致睡眠異常的原因；然而，確切的機制仍有待研究。」

他說：「我們發現，微生物的耗竭消除了腸道中的血清素，而大腦中的血清素水平會影響睡眠/覺醒周期。」因此，通過改變飲食來改變腸道中的微生物有可能幫助那些睡眠困難的人。」

所以，這個節日，當你在吃了含有色氨酸食物後感到睏倦時，請不要忘記感謝你的腸道微生物！

參考資料：

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-11-gut-microbes-key.html

【2】https://www.nature.com/articles/s41598-020-76562-9

相關焦點

  • 當你能好好入睡時,請不要忘記感謝你的腸道微生物
    當你能好好入睡時，請不要忘記感謝你的腸道微生物 2020-11-30 11:19 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • 菊紋,糞便識別測健康,斯坦福智能馬桶研究登上Nature子刊
    機器之心報導機器之心編輯部世界上沒有兩片相同的雪花，「菊花」亦然。至少，史丹福大學的一篇論文是這麼說的。在這篇論文中，研究者發明了一種「菊紋識別」智能馬桶，可以利用深度學習技術識別你的「菊紋」和便便，從而達到健康監測的目的。
  • 「Nature子刊」意外！加利福尼亞大學發現腸道微生物竟與維生素D水平存在關聯
    本文為轉化醫學網原創，轉載請註明出處作者：Yun導言：最近，加利福尼亞大學聖地牙哥分校的研究人員發現，人類腸道微生物的組成與維生素D的攝入水平有關。一直以來大家對維生素D的作用只停留在補鈣上，殊不知，它對腸道菌群也有作用。最近有項新研究發現生素D對腸道菌群的作用以及對免疫的影響。
  • 意念加AI算法「復原」每個手指,智能義肢登上Nature子刊封面
    機器之心報導參與：張倩、杜偉、李澤南使用「意念」控制機械，讓肢體缺失的殘疾人過上正常人的生活，這聽起來像是出現在電影中的場景。最近，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）展示的新技術卻讓科幻變成了現實，他們的研究還登上了最新一期自然雜誌子刊《Nature Machine Intelligence》的封面。近日，瑞士洛桑聯邦理工學院的研究人員開發出了一種全新的機械臂控制方法，它利用人工智慧為被截肢者提供前所未有的準確操縱能力。
  • Nature子刊：水凝膠分區微生物、共培養物、按需生產並保存藥物
    Alper團隊在《Nature Communication》上發表了Compartmentalized microbes and co-cultures in hydrogels for on-demand bioproduction and preservation，作者構建了可區分微生物，對微生物具有空間隔離的水凝膠系統
  • 《自然》子刊:利用AI研究腸道菌群,揭秘其與多種疾病的關係
    《自然》子刊：利用AI研究腸道菌群，揭秘其與多種疾病的關係  CHEN • 2021-01-15 11:31:54　來源：前瞻網　E1130G0
  • Nature子刊重磅:健康老年腸菌,讓年輕人「煥發新生」
    知幾文獻速遞是一個周更欄目 分享一周人體微生態及公共衛生相關前沿新聞 01 Nature子刊：健康老年腸菌，讓年輕受體「煥然一新」
  • 指尖的超算:MIT腦啟發晶片登上Nature子刊
    當晶片在處理視覺任務時，可以「記住」圖像並多次復現這些內容。與使用非合金材料製作的憶阻器相比，新版本的記憶更加清晰。這一研究的論文《Alloying conducting channels for reliable neuromorphic computing》今天已發表在自然雜誌子刊《Nature Nanotechnology》上，研究人員展示了一種頗具潛力的新型神經記憶憶阻器設計，其電路以一種模仿大腦神經結構的方式處理信息。
  • 【Nature子刊】這種抗癌藥為何如此有效?原來是腸道微生物組帶來了...
    醋酸阿比特龍為什麼能如此有效呢？關鍵就在於它與傳統的雄激素剝奪療法不同，這種藥物是口服的。近期，有一項新的研究表明，前列腺癌患者的腸道微生物群會與這種口服藥物相互作用。醋酸阿比特龍可通過腸道細菌的代謝，以減少有害微生物，同時促進抗癌微生物的生長。
  • 歐易/鹿明生物助力科學家發現腸道微生物改善自閉症樣行為
    ，而是腸道微生物的。而自閉症患者腸道微生物分布和神經發育正常的個體相比具有明顯差異。另外，在一項非盲的臨床研究中，使用正常人群腸道微生物給予 7-16 歲自閉症患者治療後，患者的胃腸道問題和行為的異常均得到了很大的改善。這些研究均提示我們腸道微生物很可能成為自閉症新的治療方式。
  • 登上Nature子刊封面:英特爾神經晶片實現在線學習
    這項研究發表在最新一期自然雜誌子刊上《Nature Machine Intelligence》上，並成為封面文章。與當前人工智慧領域的人工神經元不同，Loihi 的神經元以數字表達的「脈衝」傳輸信息，這與人類大腦的處理模式更加類似。模型架構和信號編碼。
  • ​36氪首發 | 聚焦基因修飾的腸道微生物與代謝類疾病研究,「一...
    36氪獲悉，專注於提供腸道微生物領域解決方案的生物科技公司「一兮生物」已完成了千萬級天使輪融資，投資方為薪資通聯合創始人王鑫。接下來，「一兮生物」將聚焦於通過腸道微生物與人體健康機制的研究，腸道微生態與腸道免疫微環境互作機制及疾病幹預策略的研究，研發用於解決腸道微生物相關疾病的替代治療方案、合成生物菌株和藥物。
  • 「Nature」腸-腦新發現！保護大腦的抗體「衛士」居然源於腸道
    本文為轉化醫學網原創，轉載請註明出處當觀察這些細胞產生的特定抗體的類型時，他們驚訝地發現，這些抗體類型通常是在腸道中發現的類型。漿細胞（plasma cell），又稱效應B細胞，來源於B細胞。每個B細胞的表面都具有該細胞特有的抗體。
  • Nature又上線2本新子刊!
    你的機會來了——2019年2月，Nature先後推出了兩本新子刊，分別是 Nature Food 和Nature Cancer。Nature雜誌的子刊達到了53本，其中20本為綜述期刊。2019年2月24日，Nature官網正式上線了一個新子刊：Nature Food。這是一本在線期刊，將於2020年1月正式啟動。
  • Cell子刊：腸道自產「消毒液」在維護著健康
    該研究改寫了對腸道工作原理的認識，並闡明了微生物在結腸中的空間組織方式。同時，作者還呼籲需要一種新方法來治療腸道炎症。研究人員使用定植在結腸表面的病原體鼠檸檬酸桿菌（Citrobacter rodentium）來識別在該空間環境中的微生物特徵。他們發現，檸檬酸桿菌只有直接附著在腸壁上時才能釋放出過氧化氫。這表明，機體使用過氧化氫來保護結腸表面。
  • 為ML帶來拓撲學基礎,Nature子刊提出拓撲數據分析方法
    機器之心報導參與：思、一鳴一位義大利數學家表示，現在我們可以使用一種新數學方法，讓機器學習系統能更高效、快速地學習識別複雜圖像。該數學家提出的理論已經被 Nature 子刊《Machine Intelligence》接收，該論文的作者表示，這種新方法可以稱為「拓撲數據分析（TDA）」。
  • 有個在 Nature 子刊論文致謝裡求婚的男友,是什麼體驗?
    圖片來源：網絡「凡爾賽文學」，又稱「凡學」，是網友對於熱衷於通過先抑後揚、自問自答或第三人稱視角，不經意間露出「貴族生活的線索」的人的調侃。一些網絡社區，尤其是某書、某乎，因其較高的含「凡」度，成為了網友的調侃對象。事實上，科研圈雖然是科研狗的聚集地，但是只要想「凡」，依舊也可以「凡」出天際。
  • 向寄生蟲學習：鉤在腸道的給藥系統登Science子刊封面
    Science子刊：能在腸道內緩釋藥物的新裝置Science Advances——[13.116]① 受鉤蟲生理結構的啟發，設計出一種有多個尖銳微尖端的星狀微型裝置，其外部覆蓋有蠟層；② 當蠟層在體溫下軟化後，裝置的尖端會自動摺疊，導致微針尖刺入腸道黏膜；③ 大鼠結腸和微型裝置體外共孵育實驗，及大鼠體內實驗均證明，該裝置至少能在腸道黏膜保留24h，且對腸道組織沒有損傷；④ 在大鼠模型中，用藥物酮咯酸評價微型裝置的藥物釋放效果：與對照組相比，用該裝置遞送藥物，藥物半衰期延長，且在腸道內多停留10個小時。
  • 你當作「戰略物資」的酒精,早就被古人視為「生命之水」了
    吃下這些果子能獲得更多的能量，靠著酒精散發出獨特的香氣，祖先們就開始在地面上尋找更多類似的果子，形成了早期的採集。這就是生物學上的「醉猴假說」。不管你同不同意這個假說，人類還是從「四腳獸」進化成了「兩腳獸」，用解放出來的雙手釀起了酒。古人滿足口腹之慾後，還發現酒有輕微的麻痺神經作用，酒就成了原始的醫療用品。
  • 微生物裡有大文章!25個裡程碑事件帶你走進微觀世界
    「編者按」 人體是數萬億微生物的家園，同時他們也與整個機體的健康或疾病息息相關。「這些居民」包括多樣性的細菌、古細菌、病毒和真菌群落。6月17日，國際著名期刊 Nature 雜誌推出「裡程碑」 特期，其中設立了「人類微生物研究裡程碑事件」主題系列，刊登了25個微生物領域研究突破性結果。