一项由UCLA生物学家领导的小鼠新研究强烈表明，血清素和靶向血清素的药物(例如抗抑郁药)可对肠道微生物群产生重大影响，肠道微生物群是生活在人体中的约100万亿细菌和其他微生物。肠子。

5-羟色胺是一种神经递质，是一种在细胞间发送信息的化学信使，它在人体中起多种作用，包括在情绪和幸福中发挥作用。估计人体90%的血清素是在肠道产生的，它会影响肠道的免疫力。

该团队由资深作者萧亚玲和博士后研究员托马斯·冯(Thomas Fung)领导，他们确定了一种特定的肠道细菌，该细菌可以检测并转运5-羟色胺到细菌细胞中。当给小鼠服用抗抑郁药氟西汀或百忧解时，生物学家发现这降低了5-羟色胺向其细胞内的转运。这种细菌鲜为人知，被称为血红杆菌。这项研究发表在本周的《自然微生物学》杂志上。

“我们以前的工作表明，特定的肠道细菌有助于肠道产生5-羟色胺。在这项研究中，我们有兴趣找出为什么会这样做。”加州大学洛杉矶分校整合生物学和生理学以及微生物，免疫学和分子遗传学助理教授Hsiao萧说。和UCLA大卫·格芬医学院的消化系统疾病。

Hsiao和她的研究小组在2015年的《细胞》杂志上报告说，在小鼠中，细菌的一种特定混合物(主要由血红杆菌和梭状芽胞杆菌组成)会产生信号，指示肠道细胞增加血清素的产量。当萧的团队饲养没有这种细菌的小鼠时，其肠道血清素的50%以上都缺失了。然后，研究人员添加了主要是Turicibacter和Clostridia的细菌混合物，它们的血清素增加到了正常水平。

这项研究使研究小组想知道为什么细菌会向我们的肠道细胞发出信号以制造5-羟色胺。微生物是否使用5-羟色胺?

在这项新研究中，研究人员向某些小鼠的饮用水中添加了5-羟色胺，并通过突变(通过改变特定的5-羟色胺转运蛋白基因产生)来提高其他小鼠的肠道中5-羟色胺的水平。在研究了小鼠的微生物群之后，研究人员发现，当肠道中的血清素含量更高时，Turicibacter和Clostridia细菌会显着增加。

研究人员推测，如果这些细菌在存在5-羟色胺的情况下增加，那么它们可能具有某种细胞机器来检测5-羟色胺。研究人员与美国国立卫生研究院国家神经疾病与中风研究所的露西·福雷斯特(Lucy Forrest)及其研究小组一起，在多种Turicibacter菌种中发现了一种蛋白质，该蛋白质与在哺乳动物中转运5-羟色胺的蛋白质具有某些结构相似性。当他们在实验室中培养血红杆菌时，他们发现该细菌将5-羟色胺输入细胞。

在另一项实验中，研究人员将抗抑郁药氟西汀(通常可阻断哺乳动物5-羟色胺转运蛋白的作用)添加到装有血红杆菌的试管中。他们发现细菌运输的血清素明显减少。

研究小组发现，将血红杆菌暴露于5-羟色胺或氟西汀会影响细菌在胃肠道中的繁殖能力。在5-羟色胺存在下，细菌在小鼠中生长至高水平，但是当暴露于氟西汀时，细菌在小鼠中仅生长至低水平。

冯说：“我们实验室和其他实验室的先前研究表明，特定细菌会促进肠道中血清素的水平。”“我们的新研究告诉我们，某些肠道细菌可以对5-羟色胺和影响5-羟色胺的药物产生反应，例如抗抑郁药。这是细菌与我们自己的细胞之间通过传统上被认为是神经递质的分子进行交流的一种独特形式。”