益生菌能改善听力吗

文摘   2024-08-27 06:01   日本  
除了药物中毒和意外事件,噪音和增龄是听力损失的最常见原因,且这两种原因对听力的破坏均与肠道菌群有关,那么能不能有针对性的预防保护?本期食与心将结合最新研究,聊聊微生物在听力改善中能否或发挥什么样的影响。

1. 噪音导致的听力损失与肠道微生物有关

噪音诱发听力损失是一种由暴露于有害噪声环境引起的进行性感音神经性听力障碍。患者可能对某个或某几个频率范围的感知丧失,或对声音的感知受损,包括对声音敏感或耳鸣。

除了对耳朵和听力的影响,噪音还会扰乱肠道菌群。乍一听匪夷所思,事实上很久远的时代就有人注意过这些状况。听说过吓尿了的说法吧!某电视台一位战地记者就是在R-U战场上,对突如其来的震响反应就是表现小便失禁,这种应激症早已被证实与消化道微生物的状态有关,甚至还能由于噪音导致消化道的微生物进一步恶化。这也不难理解,吓尿了,还能大快朵颐地进食是不可能的,一定会出现抑郁和恐怖感觉,导致肠和脑的共作异常。

动物研究发现,长期的噪音暴露(30天)不仅会增加大鼠(健康成年大鼠)的听觉阈值,损伤耳蜗(螺旋神经节细胞结构疏松,神经细胞数量减少,细胞核与细胞质比例失衡,毛细胞死亡和缺失),还会扰乱血清代谢组(对糖代谢和脂代谢产生负面影响)。同时,噪音还破坏肠消化道微生态,导致肠道菌群α和β多样性的改变。【1】
而高血糖和脂代谢异常都是听力损失的风险因素。你的耳鸣和听力跟脂代谢有关吗一文中已经有过介绍,脂代谢和血压失衡的问题与肠道微生物之间的关系也是在人类微生物组研究中关注最多的内容了。

对于衰老加速模型小鼠(SAMP8小鼠)研究发现,长期噪音暴露不仅会破坏肠道微生物组结构,还会导致小鼠β淀粉样蛋白积聚和认知能力下降(相当于人类的阿尔兹海默症表现)。同时,小鼠的肠道屏障和血脑屏障渗透性都显著增加(相当于人类的肠漏+脑漏),多种紧密连接蛋白的基因表达降低,且降低程度与噪音大小呈剂量依赖效应,即噪音越大,肠道屏障和血脑屏障损伤越大,肠漏和脑漏越严重。另外,噪音暴露还会增加血液炎症水平,降低血液中的GABA含量。这些变化与同品系的老龄小鼠鼠状况相似。【2】简单理解就是噪音暴露会加速听觉衰老,让个体在年轻时就表现得像老人一样耳背。
接下来,同龄粪菌移植实验发现:与移植了对照组菌群的受体小鼠相比,移植了噪音组小鼠菌群的受体小鼠肠道屏障和血脑屏障紧密结合蛋白表达减少(肠漏和脑漏),海马β淀粉样蛋白增加。

进一步的分析发现:噪音暴露和增龄是小鼠肠道菌群的主要因素,均与血清GABA的降低有关,证明某些发生变化的微生物与认知表现和神经递质改变有关。

GABA是人体最主要的抑制性神经递质,在听觉系统信号传输、神经元活动和神经元生长中都发挥着重要作用,耳鸣也与大脑中GABA过少而神经元自发活动增加有关。人体GABA系统也与肠道微生物密切相关。这与食与心所在实验室发现NS8和NS9在自闭症研究中表现出对GABA系统的良好调节能力完全相同。
以上结果提示:噪音暴露不仅损伤听力,还会破坏肠道微生物。而这种异常的肠道微生物与衰老相关肠道微生物类似,可诱发肠漏和脑漏,扰乱免疫和代谢,削弱菌-肠-脑轴功能和听-肠-脑功能,是认知减退和听力损失的重要原因之一。特别是对于家族原本听力就较差的人,噪音的影响会更加明显。

2. 调整肠道菌群能改善听力

既然肠道菌群与听力功能有显著关联,那么调整菌群能改善听力吗?
长期以来,益生菌在儿童中耳炎的辅助治疗中发挥了重要作用。补充益生菌,可减少抗生素用量和抗生素副作用,同时增强粘膜屏障功能。不管是口服益生菌还是鼻腔喷雾,都有助于减少中耳炎发病率和抗生素用量,【3】以及抗生素带来的副作用。

小鼠实验发现:益生菌干预能延缓增龄相关的听力损失。9月龄小鼠,补充乳酸乳球菌(热灭活死菌)6个月后,脑干听觉反应阈值低于对照组,其中雌性小鼠的改善比雄性小鼠更明显。与对照组相比,益生菌组小鼠耳蜗中神经元和毛细胞更多,肠道乳酸菌目含量增加且与听力改善相关。血浆脂肪酸水平与听力负相关,即脂肪酸水平高听力越差。【4】更通俗地讲,血脂高听力会降低。
人类研究发现:婴儿时期使用抗生素不仅会扰乱菌群发育,还会影响孩子记忆和处理声音的能力,以及相关脑区(额叶和皮层中央区域)的神经活动。而6个月的复合益生菌干预能提高HIV感染者处理听觉信号和听觉记忆的能力。这项研究提示,COVID-19感染后听力下降的人或许也能通过益生菌干预改善。【5】

益生元的研究也发现:通过益生元干预也能延缓早发性听力损失模型小鼠(DBA/2 J小鼠)的听力损失。与对照组相比,低聚果糖干预组(干预8周)不仅肠道菌群改变,盲肠中的短链脂肪酸显著增加,血清中的氧化应激标志物减少,内耳中的脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶受体b(Trkb,BDNF的受体)和FFAR3(短链脂肪酸的受体)的基因表达都显著增加,内耳螺旋神经节神经元存活率更高。【6】
一项对中老年人的8年追踪研究发现:饮食质量更高的参与者,听阈平均值更低,即听力更好。每增加一个标准差的健康饮食指数,听阈平均值、低频值和高频值分别降低1.6 dB、1.1 dB和2.1 dB。饮食质量与听力之间的联系在高频时最强。【7】

晕车或者晕船主要是由于视觉与前庭觉/平衡觉(耳朵负责)的感觉冲突造成。一项研究发现:补充益生菌能明显减少南极科考人员的晕船症状,改善了南极极端环境造成的菌群组成改变和菌群功能改变。【8】推论益生菌干预对于耳朵负责的前庭觉也有积极影响。

一项超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIOCA)胃内干预也发现:SPIOCA不仅能减轻噪音引起的菌群紊乱、肠道炎症和肠漏,还能改善噪音引起的的系统炎症、耳蜗炎症、耳蜗转录组和代谢组异常,通过调节菌群-肠-内耳轴保护听力。【9】
这些研究提示:不管是益生菌、益生元、健康饮食还是其他,对于肠道菌群的积极调整都有助于耳朵和耳蜗健康,并能通过增强肠道屏障、免疫和代谢功能提升听觉系统各个组织的健康,从而保护听力。

食与心温馨总结:
人的听觉也与共生微生物(特别是肠道微生物和耳部微生物)密切相关。噪声和增龄造成的听力损失以及听觉过敏都与肠道菌群改变有关,异常的菌群可诱发肠漏和脑漏,升高炎症水平,损害菌-肠-脑轴和耳-肠-脑轴功能,增加内耳炎症甚至神经细胞和毛细胞的凋亡,干扰大脑听觉相关区域活动,从而削弱听力。而通过益生菌、益生元或者健康饮食则能改善菌群,减轻肠漏和炎症,减少内耳细胞损伤,从而改善听力,减小增龄或者噪音暴露带来的听力损伤。

增龄是无法逆转的自然规律,噪音也是现代社会很难避免的情况,但这两种因素都会诱发菌群改变,而这种异常的菌群会促进听觉系统的衰退,包括听觉信息的接受器官耳朵和听觉信息的解释器官大脑。除了保持良好的菌群,目前还没有更好的方法能全面改善听觉系统各个部分功能。

从科学研究发现都实际生活应用其实很简单,关键看你有没有尝试。食与心的不少读者朋友已经通过食用发酵食物(比如NS酸奶和禅醍醐)和饮食调整改善了脂代谢和听力。(家庭自制发酵食物可参考在家也能做出安全的发酵食物一周健康晚餐(100)——如何让餐桌上的食物更安全
对于病毒/病菌感染时或者感染后听觉受损的人,调整菌群可能帮助你改善受损的听力。对于50岁以上的人,对于经常暴露在噪音环境下的人(不管是被动还是主动暴露(如听音乐打游戏),对于家族里有耳背老人的人,保持好的菌群有助于延缓和预防听力减退。对于每个想要老了依然耳聪目明的人,没有比保持好菌群更好的做法了。
除了积极补充或者通过饮食营造好的肠道菌群外,食与心特别想建议那些有心无心制造噪音的人,公共场所尽量不要发出噪音,影响你周边的人们的正常出行或者生活。比如家里锻炼身体发出的声音让楼下住户不快;开车按喇叭;公众环境下说话或打电话音量过大;交通工具中听耳机音量过大影响边上的乘客;在没有任何提示下突然释放高频音声......。这些都是损害他人健康的做法。食与心发现在日本的多数公共环境中有非常好的体会,播放通知前有一个温柔的提示音乐开始,然后播放,不会让人猝不及防地听到人说话的声音;公共交通环境中,不得使用电话或大音量耳机等人性化的规定。要知道,你耳朵里的优美音乐以不同的方式传播出去,对别人可能就是噪音。那些高声打电话,讲着一些无论的话题,对别人都是令人烦恼的噪音。

参考材料

1. Li N, Zhang X, Cui Y, Wu H, Yu Y, Yu S. Dysregulations of metabolites and gut microbes and their associations in rats with noise induced hearing loss. Front Microbiol. 2023;14:1229407.

2. Cui B, Su D, Li W, She X, Zhang M, Wang R, et al. Effects of chronic noise exposure on the microbiome-gut-brain axis in senescence-accelerated prone mice: implications for Alzheimer's disease. J Neuroinflammation. 2018;15(1):190.

3. Godur DA, Denton AJ, Eshraghi N, Mittal J, Cooper J, Moosa M, et al. Modulation of Gut Microbiome as a Therapeutic Modality for Auditory Disorders. Audiol Res. 2023;13(5):741-52.

4. Oike H, Aoki-Yoshida A, Kimoto-Nira H, Yamagishi N, Tomita S, Sekiyama Y, et al. Dietary intake of heat-killed Lactococcus lactis H61 delays age-related hearing loss in C57BL/6J mice. Sci Rep. 2016;6:23556.

5. Graham AS, Ben-Azu B, Tremblay ME, Torre P, 3rd, Senekal M, Laughton B, et al. A review of the auditory-gut-brain axis. Front Neurosci. 2023;17:1183694.

6. Kondo T, Saigo S, Ugawa S, Kato M, Yoshikawa Y, Miyoshi N, et al. Prebiotic effect of fructo-oligosaccharides on the inner ear of DBA/2 J mice with early-onset progressive hearing loss. J Nutr Biochem. 2020;75:108247.

7. Huang Q, Jin Y, Reed NS, Ma Y, Power MC, Talegawkar SA. Diet quality and hearing loss among middle-older aged adults in the USA: findings from National Health and Nutrition Examination Survey. Public Health Nutr. 2020;23(5):812-20.

8. Srivastava AK, Rohil V, Bhushan B, Eslavath MR, Gupta H, Chanda S, et al. Probiotics maintain the gut microbiome homeostasis during Indian Antarctic expedition by ship. Sci Rep. 2021;11(1):18793.

9. Guo Z, Wu Y, Chen B, Kong M, Xie P, Li Y, et al. Superparamagnetic iron oxide nanoparticle regulates microbiota-gut-inner ear axis for hearing protection. Natl Sci Rev. 2024;11(6):nwae100.

食与心
梁姗,日本未来食品研究所所长。金锋,中国科学院心理研究所PI研究员。
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