陈廷涛团队：精神益生菌—植物乳杆菌JYLP-326可通过调节肠道菌群及其代谢谱进而缓解大学生的考试焦虑、抑郁和失眠症
考试焦虑是指在考生在考试前和考试期间所表现出的一种紧张和焦虑的情绪状态。考试焦虑会引起身心序列不良反应，如头晕出汗、心跳加速、反应迟钝、紧张不安和精神不集中等，严重时会对学生的身心健康和生命造成伤害。因此，如何有效应对或缓解考试焦虑症已成为具有重要意义的社会关切。研究表明，肠道菌群失调及其代谢谱的改变参与了多种情绪障碍（如焦虑和抑郁等）的发生与发展过程，意味着通过某种方式干预或操控肠道菌群及其代谢可为预防和缓解考试焦虑提供了新思路。益生菌是指“当摄入量足够时，会对宿主产生健康益处的活性微生物”（世界卫生组织定义），兼具营养和“食疗”双重属性；且随着科学研究的不断深入，益生菌与肠道菌群互作关系及其在维持宿主生命健康方面的功能作用逐渐得到解析。
基于此，本研究旨在评估一株益生菌分离株—植物乳杆菌JYLP-326缓解考试焦虑的潜在作用。本研究借助汉密尔顿焦虑量表（the 14-item of Hamilton Anxiety Scale，HAMA-14）、汉密尔顿抑郁症评定量表（the 17-itemHamilton Depression Rating Scale，HDRS-17）和雅典失眠量表（the 8-item Athens Insomnia Scale，AIS-8）的评估结果共招募了60名考试焦虑的大学生作为受试对象，并将他们随机分配至安慰剂干预组（服用placebo，P组）和益生菌干预组（服用植物乳杆菌JYLP-326，PB组）；此外，招募了30名无考试焦虑的学生作为参考对照组（HP组）。三周后，继续采用上述三个量表评估干预后各组受试者的焦虑、抑郁和失眠状态，并收集受试者的粪便样本用于后续16S rRNA高通量测序和非靶向代谢组学分析。
量表结果显示，植物乳杆菌JYLP-326干预可有效缓解大学生考试焦虑、抑郁和失眠的症状（表一）。菌群分析结果显示，考试焦虑组的菌群多样性指数显著高于对照组（Pvs HP，p< 0.05），且菌群结构发生了扰动，表现在Bacteroides和Roseburia相对丰度的增加、Prevotella和Bifidobacterium相对丰度的降低，而益生菌JYLP-326的干预可有效逆转肠道菌群的变化（图一和二）。非靶向代谢组学结果显示，考试焦虑症与肠道菌群代谢谱的改变（如更高的乙基硫酸盐和更低的环己胺）密切相关，且JYLP-236可显著改善菌群的代谢（表二），从而有助于缓解考试焦虑的症状。此外，菌群变化、代谢谱的改变和考试焦虑症之间存在显著的相关性（图三）。这些结果表明，植物乳杆菌JYLP-326干预是一种有效缓解考试焦虑、抑郁和失眠的潜在策略，为后续精神益生菌的开发和应用提供了借鉴。
表一：植物乳杆菌JYLP-326缓解了考试焦虑受试者的焦虑、抑郁以及失眠症状。Data was shown as mean ± SD; n refers to number; BMI, baseline body mass index.a. The 14-item Hamilton Anxiety Scale (HAMA-14) was used to assess the anxiety symptoms.b. The 17-item Hamilton Depression Rating Scale (HAMD-17) was used to evaluate the depressive symptoms.c. The 8-item Athens Insomnia Scale (AIS-8) was used to assess the insomnia symptoms.* Intragroup, compared to baseline (Week 0), * p < 0.05, ** p < 0.001, *** p < 0.001, **** p <0.0001,nsreferss no significant.Capital letters refer to Tukey's multiple comparisons test at intergroup, p < 0.001.
图一：L. plantarum JYLP-326 对肠道微生物多样性的影响。(A) Chao1 and Shannon indices of the gut microbiota. (B) PCoA analysis of gut microbiota. (C) Venn diagram of gut microbial species. HP, the normal control group without any treatment; P, the P group taking placebo; PB, the PB group taking probiotic L. plantarum JYLP-326. ∗p < 0.05
图二：JYLP-326对肠道微生物组成的影响。. (A) The relative abundance of gut bacteria at the phyla level. (B) The relative abundance of gut bacteria at genus level. HP, the normal control group without any treatment; P, the P group taking placebo; PB, the PB group taking JYLP-326. ∗p< 0.05
表二：HP组、P组和PB组中13种明显变化的代谢物的详细信息* The relative abundance of these metabolites in each group has been deposited in the public databases of Metabolomics Workbench (ST002475) and Metabolights (MTBLS7119).a. m/z means the mass-to-charge ratio of each metabolite.b. rt(s) refers to the retention time of metabolite on the chromatography, i.e., the peak time, which is expressed in second.c. VIP, the ariable Importance for projection; the larger of the value, the more important.d. FC means fold changes of metabolite in the compared groups.
图三：焦虑行为、肠道菌群和粪便代谢物之间的斯皮尔曼相关性分析。Spearman’s rank correlation coefficient among anxiety symptom scores, 13 metabolites in Table 2 and top 6 relative abundance of gut microbiota. P values are depicted in red and blue, where red refers to a negative correlation and blue refers to a positive correlation. ∗p< 0.05, ∗∗p< 0.01, ∗∗∗p< 0.001.
https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1158137
陈廷涛，研究员/教授，博士生导师，江西省转化医学工程技术研究中心副主任。累计发表高水平学术论文154篇，授权专利30余件；以第一/通讯作者发表SCI论文108篇，其中IF21>5论文66篇、中科院TOP期刊35篇，工作被Nature、New England Journal of Medicine、Lancet等多家权威期刊正面评述或引用，被《中国肿瘤营养治疗指南2020》引用收录；担任Canadian Journal of Infectious Diseases & Medical Microbiology主编，Frontiers in Immunology/Frontiers in Microbiology副主编，及其他十余家国内外期刊编委、专刊主编。指导本科生获包括互联网+银/铜奖在内的国家级奖项12项，省级奖项1项。
先后获得江西省双千计划（科技创新高端人才项目）、江西省杰出青年、江西省省级优势科技创新团队、江西省新世纪百千万人才、江西省主要学科学术和技术带头人、产学研合作创新奖（省部级，1/1）、发明创业奖-创新奖一等奖（省部级，1/6）等荣誉，担任国家基金委函评专家及8个省/市科技项目评审专家；生物工程药物及其技术国家地方联合工程研究中心、江西省国家科技创新平台培育平台“生物工程药物技术创新中心”微生物方向负责人。主持国家自然科学基金3项，省部级自然基金12项，横向课题24项，总经费逾2100万。
与青岛东海药业、美华生物、杭州远大、中科嘉亿、江西善行、上海医药、博雅生物等公司研发部门合作，共同致力于益生菌的基础研究与产业转化；近5年共给合作企业带来新增销售额10.25亿元，新增利润逾1.48亿元。
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