益生菌是智商税吗？其实是你没有吃对，益生菌不仅能改善肠道健康，还有抗抑郁潜力！

说到益生菌，大家一定不陌生，它如今已经进入到我们生活的方方面面，许多奶制品、饮料、制剂等都会添加一些益生菌，如乳酸杆菌、双歧杆菌等。益生菌简单来说就是对人体有益的活的微生物。在人体中，很多疾病都与肠道中的微生物有关，肠道菌群紊乱则是 “元凶”，而益生菌发挥作用的方式主要就是调节肠道菌群的稳态。因此，维持肠道菌群稳态与健康之间有着重要的关联。

益生菌有效吗？应该怎么吃？

益生菌的健康益处早有报道，早在2020年gut microbes上的一篇文章中，就证实了摄入益生菌可以改变肠道菌群的稳定性，并且持续补充益生元还可以改善肠道菌群的稳定性。

该实验采用植物乳杆菌HNU082（Lp082）作为外源性益生菌菌株，益生元低聚半乳糖（GOS）是促进Lp082生长的主要益生元。研究人员以小鼠为实验对象，纵向追踪了小鼠粪便微生物群中细菌种类水平组成的相对丰度、单核苷酸变异谱（SNV）和这些物种的基因含量。

结果发现，GOS可促进益生菌的定植，增加其遗传稳定性。小鼠所摄入的外源性益生菌Lp082相对丰度随着时间的推移不断减少，而摄入益生菌+间隔服用GOS的小鼠中益生菌Lp082的丰度波动较大，且与GOS补充的时间高度相关。只有摄入益生菌+持续补充GOS的小鼠中益生菌Lp082丰度保持相对稳定，说明只有同时服用GOS才能促进外源益生菌在肠道选择性压力下的定殖。而菌株的遗传稳定性同样呈现出类似的结果：在整个消化过程中，持续补充GOS显著降低了益生菌的突变频率，提高了外源益生菌的稳定性。并且外源益生菌的摄入会导致粪便菌群α多样性的增加，只有持续补充GOS，才能减少摄入外源益生菌而造成的肠道微生物结构的不稳定。

 图1. 土著肠道微生物组在分类学水平上对益生菌摄入的反应

该研究还进一步发现，外源性益生菌对本身肠道微生物的碳水化合物活性酶具有一定的影响，益生菌和GOS的持续摄入导致某些关键碳水化合物活性酶在本地肠道微生物群中的过度表达，从而提高了与GOS利用相关的整体功能。此外，益生菌会显著增加了肠道本生微生物组的总体突变，而GOS的摄入并没有加剧这种突变，表明补充GOS并没有减少益生菌摄入过程中肠道菌群遗传多样性的整体变化。证明了在服用益生菌的同时持续补充低聚半乳糖（GOS），可以帮助提高益生菌菌株在肠道的定植效率，稳定肠道微生物群落的生态，改善肠道健康。

 图2. 益生菌与益生元的消耗表征了土著肠道微生物组碳水化合物酶类的时间变化

口服益生菌（SAL）如何在体内发挥功效？

尽管益生菌的有益作用已经广为人知，但它们在体内发挥功效的机制在很大程度上是未知的。针对这个问题，美国加州大学的化学与生物分子工程的Wenjun Zhang教授团队在nature microbiology上发表了题为“Engineered probiotic overcomes pathogen defences using signal interference and antibiotic production to treat infection in mice”的文章。利用代谢组学和细菌遗传学，证明了人类口服益生菌（唾液链球菌K12 ( SAL )）会产生唾液酸肌动蛋白，这是一种可以有效抑制有害菌（致病性化脓性链球菌( GAS )）的抗生素。同时，该研究还对益生菌SAL进行了重新设计，使其在体内可以高效定植并增强抗菌能力。

在这项研究中，研究者发现益生菌SAL产生了2种先前未知的抗菌物质（salivabactin），分别被命名为唾液蛋白A和唾液蛋白B。在细胞实验中发现，唾液蛋白接种后12 h完全杀死GAS，与临床有效的抗GAS抗生素、青霉素G相当。

接下来，研究人员进一步评估了salivabactin的体内疗效，发现salivabactin的保护作用与青霉素G相当，表明salivabactin具有治疗GAS感染的体内效力。

 图3. 唾液酸降血糖素的发现和生物合成

然而，预防性服用SAL增强了GAS在小鼠体内和人体唾液中的定植。作者发现，在SAL和GAS共同定植时，GAS响应了SAL中调控salivabactin产生的细胞间肽信号。GAS产生一种分泌蛋白酶SpeB，其靶向源自SAL的salivabactin并增强GAS存活。基于以上认识，作者重新设计了益生菌SAL以防止GAS窃听信号并增强其抗菌能力。这种工程益生菌在体内预防GAS定植方面，表现出卓越的功效。

图4. 工程益生菌对 GAS 定植的抑制作用

益生菌还能抗抑郁！

而随着各种有关益生菌研究的深入，益生菌对人类的健康益处也在逐渐被阐明。除了对基础疾病的有益作用之外，益生菌潜在的抗抑郁特性也在逐渐被提出，在最新的一项研究中显示，益生菌的摄入可以改变中度抑郁症患者的情绪。这一成果发表在Psychological Medicine。

该研究共招募了71名 18 ~ 55岁的中度抑郁症患者，被随机分配到安慰剂组或益生菌组。每天摄入多菌种益生菌或安慰剂4周，分别于干预前后评估情绪、焦虑、正负性情绪、睡眠、唾液皮质醇和血清C反应蛋白( CRP )。

与安慰剂相比，益生菌摄入增加了识别表达所有情绪面孔的准确性和对中性面孔的警觉性。这表明与服用安慰剂的受试者相比，服用益生菌的受试者在识别所有面部表情方面更准确，而且对积极和消极刺激的警惕性都更低。益生菌补充还降低了奖赏学习，以及听觉言语学习任务上的干扰词回忆，但不影响其他方面的认知表现。此外，益生菌摄入显著降低了患者健康问卷的抑郁评分，尽管情绪测量和情绪评分之间缺乏直接关联。最后，研究数据还显示，补充益生菌不会影响睡眠或唾液皮质醇或血浆CRP的浓度。

 图5. 多菌种益生菌在补充28天后对情绪和认知措施表现的影响

这些数据表明，这种益生菌的摄入改善了中度抑郁症患者的情绪，其方式与之前报道的传统抗抑郁药治疗不同。益生菌给药可能是一种"早期干预"策略，以降低轻中度抑郁症患者发展为重度抑郁症的风险。

总的来看，益生菌的补充对于人体的身心健康都有一定的益处，例如配合益生元持续摄入的益生菌能维稳肠道菌群、一些口服益生菌可以预防有害菌的定值、益生菌还能作为一种早期干预方式来改善抑郁情绪。这样看来，市面上各式各样的益生菌并非都是“噱头”，大家可以按需补充益生菌，给自己的健康加把劲！

参考文献：

1. Multispecies probiotic administration reduces emotional salience and improves mood in subjects with moderate depression: a randomised, double-blind,placebo-controlled study

DOI: 10.1017/S003329172100550X

2. Engineered probiotic overcomes pathogen defences using signal interference and antibiotic production to treat infection in mice

DOI：10.1038/s41564-023-01583-9

3. The gut microbiome stability is altered by probiotic ingestion and improved by the continuous supplementation of galactooligosaccharide.

DOI: 10.1080/19490976.2020.1785252