文摘
背景。益生菌口服摄入,通过调制microbiota-gut-brain轴,可以影响大脑活动,情绪,和行为;因此,它可能是有益的心理压力和焦虑障碍。炎性细胞因子可以影响一些神经退行性情绪障碍的发病和进展,以及il - 1βrs16944 SNP与高细胞因子水平和潜在影响情绪障碍。本研究的目的是检查il - 1的综合效应β在情绪障碍的表型多态性和益生菌管理局在意大利人口。方法。150名被试被随机分配到两个不同的组,益生菌口服悬挂组(POSG)和安慰剂对照组(PCG),并接受相关治疗12周。评估心理档案由汉密尔顿焦虑量表(HAM-A),身体不安测试(但是),症状清单90 -修改(SCL90R)管理所有志愿者。基因分型结果进行DNA提取唾液样本。结果。经过12周的干预,显著减少HAM-A总分POSG检测( ),PCG相比。此外,il - 1β航空公司有中度风险发展焦虑( ),而在POSG il - 1β运营商,我们观察到减少HAM-A评分( )。结论。食用益生菌可以缓和焦虑症状,特别是在健康成年人与未成年rs16944等位基因的一个风险因素。我们的结果鼓励使用益生菌在焦虑症和建议遗传关联研究psychobiotic-personalized疗法。
1。介绍
在过去的年里,增加了对微生物群的科学兴趣和与健康维护和疾病发病的关系强调在胃肠道细菌成分的重要性。在神经科学领域,认识到复杂的微生物群主机之间的双向通信和brain-gut轴打开新发现在神经疾病和疾病发生和量身定制的治疗病人的影响。
两个神经解剖学的通路参与brain-gut交互。中枢神经系统(CNS)与腔和肠神经系统共享信息(ENS) (1),通过自主神经系统的交感和副交感神经分支(ANS),和他们相互调节肠道功能和环境2,3]。
其次,心理物理压力会引发神经内分泌系统自适应过程,进而调节肾上腺(HPA)轴,增加肠道的炎性细胞因子和前列腺素水平。这些事件导致微生物群组成的变化和增加胃肠道渗透率(4]。
HPA轴活动影响生理和行为状态,包括焦虑和抑郁障碍(5]。一个平衡microbiota-gut-brain (MGB)轴提高中枢神经系统和实体功能4- - - - - -6]。相反,MGB轴损伤破坏肠道微生物群,破坏肠上皮的完整性,影响渗透率,增加循环内毒素水平,细菌脂多糖(LPS)和炎症介质7]。目前,众所周知,肠道炎症和肠道微生物群失衡有关慢性腹痛症状,饮食失调,并增加证据强调了肠道微生物群和神经和精神疾病之间的联系,比如焦虑和抑郁(8,9]。
焦虑是一种感觉,其特征是风潮,痛苦,恐惧,和不成比例的担心,通常没有触发,伴有各种躯体信号(10]。这干扰与不同的不良健康状况,特别是在老年人(11]。
在活的有机体内研究观察到的发展粪便微生物群移植后焦虑症状和体征,突出的能力影响神经精神疾病通过微生物组成的变化12]。尽管这些影响被观察到在无菌鼠(13),这表明使用益生菌作为治疗神经精神障碍。
为了这个目的,乳酸菌,双歧杆菌属和其他物种在动物和人类研究中用作益生菌补充剂来增强肠道微生物群的生物多样性和健康(14)和治疗焦虑症,通过改进的MGB轴平衡15),获得头衔“psychobiotics。”
Interleukin-1β(il - 1β)显然是确定为一个重要的球员在一些神经退行性疾病的发病和进展16),和许多研究已经证明了情绪障碍症状之间的联系和促炎细胞因子表达和循环水平17]。
心理物理压力增加了促炎细胞因子通过HPA轴,损害肠道屏障的完整性,造成生态失调有关焦虑症(18- - - - - -21]。特别是,il - 1β心理生理应力刺激后,会影响肠道微生物群平衡和情绪状态(22]。的il - 1β表达强烈受到一些多态性在il - 1的影响β基因,提高相关细胞因子水平,从而影响炎症性疾病的大小,使他们决定在几个慢性病和辅因子可能在发生情绪障碍(23]。
特别是,增加il - 1的水平β观察rs16944多态性的存在(NM_0000576.2: C - 598 t > C),发现在启动子区域的il - 1是哪个β(24]。rs16944位于功能启动子区域(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/variation/tools/1000genomes/)。等位基因的存在il - 1 rs16944增加β生产,这是精神分裂症与抑郁症的风险谱系障碍(25),抑郁症状在阿尔茨海默病(26,27),和在乳腺癌患者抑郁状态28]。il - 1之间的关系β多态性和焦虑症是观察到Kovacs et al。29日),但没有其他的研究调查了il - 1的综合效应β在情绪障碍表型多态性和益生菌管理。
因此,在本研究中,我们调查了如果psychobiotic悬挂的政府可能代表一个小说,安全,和长期的解决方案来治疗或预防焦虑症,减少相关的症状,并改善他们的心理状态,il - 1的运营商βrs16944基因多态性。为此,进行了一项随机、安慰剂对照的临床试验在男性和女性志愿者。
在这项研究中,主要目标是调查苏格兰民族党rs16944在il - 1的影响β基因对焦虑发展意大利人口的一个示例。二级结果是评估一个新的益生菌配方的可能的有益影响焦虑和相关症状根据il - 1βSNP rs16944。第三个目标是评估体型的变化感知前后益生菌干预。为此,进行了一项随机、安慰剂对照的临床试验志愿者。
2。材料和方法
2.1。研究设计和结果
这项协议是2017年1月和2017年7月之间进行的,使用一个介入随机安慰剂对照临床试验。在招聘的时候,患者营养状况和心理测试评估。进行病史和唾液样本收集。研究对象接受psychobiotic混合物或安慰剂的审判与消费指导。志愿者消耗相对在家治疗,每天一次(1袋/天),午餐前两小时,以确保足够的肠胃和吸收。符合条件的患者随机分为两组:(1)psychobiotic口服悬挂组(POSG)和(2)安慰剂对照组(PCG)。
两组分配的治疗12周。受试者被要求保持他们平时的生活方式和饮食习惯,并报告任何疾病或不良反应出现在研究传导。受试者被要求报告任何期间错过了消费产品的干预。POSG和PCG武器双盲。受试者重复访问营养干预后12周开始每个臂(±3天)。
营养状况评估、心理测试和颊粘膜提取样本进行了入学的时候(T0)和12周后干预(T1)。所有的参与者加入了阅读和研究授权他们参与签署知情同意书,起草符合医学伦理委员会的规定,罗马大学“Tor Vergata”和1975年的赫尔辛基宣言,就像1983年的修订。试验注册:该协议已经注册ClinicalTrials.gov Id:NCT01890070。
2.2。主题
最初招募了150名志愿者在体检的常规检查部分的生物医学和预防、临床营养与营养基因组学大学的Tor Vergata罗马”。“排除标准 65年>,孕妇和哺乳期妇女,1型糖尿病,建立改变肠道菌群(肠道细菌过度生长),历史的精神或心理障碍,没有抑郁症状评估检查表- 90 (SCL90)全球严重程度指数(GSI) ( ),急性疾病、内分泌、代谢、肝脏和胃肠道疾病,心血管或肾脏功能障碍、癌症和艾滋病毒感染。受试者最近在抗生素治疗,慢性药物治疗与抗炎药或口服避孕药,其他益生菌或膳食补充剂,受试者饮食治疗后,吸烟,酗酒和药物滥用者也被排除在协议。没有对象的改变肠道运输后有机病态(腹部手术、糖尿病、硬皮病、甲状腺功能减退等)都包括在这项研究。受试者参与了这项研究被要求没有消费任何其他益生菌或食品补充剂对整个研究的持续时间。
2.3。白介素- 1β基因分型
从唾液中提取DNA样本收集棉签进行根据Hochmeister et al。30.]。gDNA与NanoDrop量化。主Taq DNA聚合酶和核苷酸(TaqPath ProAmp主,生命技术、钙、美国)和两个allele-specific荧光探针(TaqMan SNP基因分型检测,生命技术、钙、美国)被用来准备gDNA基因分型。的il - 1β基因rs16944 (NM_0000576.2: C - 598 t > C)上下文序列如下:TACCTTGGGTGCTGTTCTCTGCCTC GGAGCTCTCTGTCAATTGCAGGAGC (G / A)。
基因分型进行了使用StepOnePlus™实时PCR系统(应用生物系统公司StepOnePlus实时PCR,生命技术、钙、美国),根据制造商的指示。
2.4。心理诊断仪器
2.4.1。汉密尔顿焦虑量表(HAM-A)
汉密尔顿焦虑量表(HAM-A)修订版本的问卷由14个项目用于定义几个焦虑性症状,包括心理和躯体症状。14个项目包括如下:焦虑情绪;紧张(一惊一乍,坐立不安,和哭);恐惧(黑/陌生人/观众/动物);失眠;“知识”(记忆力/集中);抑郁情绪(包括快感缺乏);躯体症状(疼痛、僵硬和磨牙症);感官(耳鸣、视力模糊);心血管疾病(如心动过速和心悸); respiratory (chest tightness, choking); gastrointestinal (irritable bowel syndrome-type symptoms); genitourinary (urinary frequency, impotence); autonomic (dry mouth, tension headache), and observed behavior at interview (restless, fidgety, etc.) [27]。
在这项研究中,HAM-A是由指示医生预处理和后处理。每一项,0到4分认为,考虑到缺乏和4 0的存在严重的症状。总分范围从0到56,解释如下:< 17轻度焦虑,17-24轻中度焦虑,25 - 30调高焦虑。
焦虑的人就被认为是那些得分等于或高于18 (≥18)。
2.4.2。身体不安测试(但)
身体不安(但)是一个自我评估量表测试用于身体形象的研究和相关疾病。但是允许计算全球严重程度指数(GSI)或总平均分数,这是来自临床评分的总和(但是)除以数量(34)。项目编号与 对应于总(PST)阳性症状。项的总和 除以PST产生积极的症状痛苦指数(PSDI) [31日]。
五个因素定义:WP(重量恐惧症),BIC(身体形象问题),(避免),CSM(强迫性自我监控)和D(人格解体)。在我们的研究中,我们认为是积极的改变知觉的身体形象 。
2.4.3。症状工作组(SCL90R)
症状工作组(SCL90R)是一个一般的精神病理学自我评估量表由90项目,负责调查的出现症状前一周测试检查。这些90件,5级李克特答案,有10个参考因素:(1)躯体化(Som);(2)强迫性/强迫(观察);(3)人际关系敏感度插值函数(Sens);(4)抑郁(Dep);(5)焦虑(感);(6)愤怒/敌意(愤怒主机);(7)恐惧症(Phob);(8)精神病(心理);(9)偏执(巴兰); and (10) sleep disorders. The score goes from 0 to 4, and a score above 1 is an index of pathology [32]。
2.5。益生菌口服悬挂(POS)的合成
益生菌口服的POSG收到3 g /天悬架(POS)包含链球菌嗜热菌( 克隆形成单位(CFU) CNCM应变数字i - 1630),双歧杆菌animalis无性系种群。Lactis( 克隆形成单位(CFU)),双歧杆菌bifidum( 克隆形成单位(CFU)),链球菌嗜热菌( 克隆形成单位(CFU)),乳酸菌bulgaricus( 克隆形成单位(CFU) CNCM应变数字i - 1632和i - 1519),Lactococcus lactis无性系种群。Lactis( 克隆形成单位(CFU) CNCM应变数字i - 1631),嗜酸乳杆菌( 克隆形成单位(CFU)),乳杆菌( 克隆形成单位(CFU)),这种乳酸菌( 克隆形成单位(CFU), DSM 17938),玉米麦芽糊精、抗凝剂(硅),酪蛋白,乳糖, LLOQ(定量下限)(Biocult强壮,HOMEOSYN,意大利罗马)。
安慰剂是3克/天的惰性材料(面粉类型00),从玉米麦芽糊精,防结块剂(硅),酪蛋白,乳糖, LLOQ(定量下限)(HOMEOSYN、罗马、意大利)。安慰剂的外观区别在颜色,形状,尺寸,包装,气味和味道的益生菌补充。
2.6。统计分析
哈迪温伯格平衡(HWE)评估使用SNP-HWE程序和测试使用分析(安打et al . 2005年)。分析样本,受试者被分为航空公司(il - 1βrs16944 -598 c)和非(il - 1βrs16944 -598 t)。这项研究是计算的力量与Quanto程序(南加州大学生物抑制剂,加利福尼亚,美国)。Shapiro-Wilk执行测试来确定参数和非参数数据。平均值和中位数之间的比较,为不对称分布的非参数测试数据进行了分析和提出了意味着(±标准差)。为了确定统计学意义差异治疗和il - 1的存在β航空公司/非携带者, - - - - - -测试或Mann-Whitney测试执行。频率变化百分比使用McNemar检验法和皮尔逊卡方检验进行了分析。协会的il - 1β直言汉密尔顿分数是评估二元逻辑回归(加快)表示为优势比(或)和95%置信区间(CI)。在所有执行的统计检验,零假设被拒绝的概率水平大于或等于0.05 ( )。一般估计方程(GEE)被用来模型风险和保护因素相关性的影响治疗,运营商和非携带者,时间,HAM-A结果(33]。统计分析进行了使用IBM SPSS21.0 Windows软件(纽约阿蒙克:美国IBM公司)。
3所示。结果
3.1。人口特征
招募的150名患者中,8被排除在外,因为他们不符合入选标准。剩下的142名被试被随机分配同样分为两组。第一组(POSG)食用益生菌混合配方,和第二组(PCG)使用安慰剂。在此临床试验,6个学科从POSG和34个科目PCG放弃了治疗的研究为穷人表演(图1)。
最后的样本包括97名患者,年龄从18岁到62岁(POSG:平均43.81 (±14.88),PCG:意思是32.92 (±11.75))。这些患者成功参与并完成了研究方案。在基线,总样本划分根据载体和SNP rs16944 noncarrier。il - 1的检测单核苷酸多态性β基因在哈迪温伯格平衡( )。0.95研究的力量,固定的 和双向的。基因型频率所示TSI人口(AG) AA GG: 0.38: 0.14: 0.48) (34]类似的主题(AA, GG: 0.47: 0.14, AG): 0.39),以及TSI等位基因频率(答:0.38;G: 0.62)和为示例(一个:0.34;旅客:(表0.66)1)。
3.2。il - 1的影响β在HAM-A多态性,但,sci - 90 r测试
总样本的总体描述人口基准表中可以看到2。65年POSG科目中,31名受试者noncarrier(47.69%)和34(52.31%)航空母舰。34受试者在PCG, 15例(44.12%)受试者noncarrier和19(55.88%)航空母舰。在基线,在治疗组中,没有统计上的显著差异( )但总得分,但是助教得分,总sci - 90 r评分,SCL90R GSI分数(表3)被高亮显示。然而,在基线,是有区别的载波频率和非载体HAM-A在两组( )(表3)。此外,航空公司根据HAM-A,焦虑有显著较高的风险比非携带者( ; (1.73;(表20.16))4),显示il - 1之间的交互β多态性和焦虑状态。航空公司和非频率,根据心理测量结果,治疗前后,据报道在表5。
3.3。HAM-A POS的治疗效果,但,sci - 90 r根据il - 1的调查问卷β单核苷酸多态性
经过12周的干预,我们注意到改善心理参数根据HAM-A测试。POS治疗降低得分显著(表3)和焦虑患者的频率( ),在PCG超过( )(表5)。
此外,哎呀分析突出的显著减少HAM-A总分POS治疗后相比,个人电脑( ; ; (0.40;1.15))。POS治疗决定显著减少焦虑的风险在一个航空公司( ; ; (0.56;0.94)),但不是在非携带者( )(表6)。这些结果强调了有益影响的POS治疗焦虑状态和il - 1的敏感性增加β益生菌的运营商管理减少焦虑。相反,但是和scl - 90问卷调查结果并没有显示出显著变化后POS治疗与安慰剂相比(表3和图2)。
(一)
(b)
(c)
4所示。讨论
最普遍的精神疾病,焦虑是一种发生在世界范围内,影响数百万人的正常功能,加重国家卫生系统的经济体。尽管全球盛行,这些疾病往往被忽视和误诊。通常anxiety-affected个人还患有其他身体症状或伴随的情绪障碍,如抑郁状况,药物滥用,甚至自杀(国家心理卫生研究所的2010)。
许多研究集中在对中枢神经系统炎症的作用功能和相关疾病。特别是,il - 1β对中枢神经系统有多效性的影响,促炎细胞因子,发布的神经元和神经胶质细胞,徒自分泌和/或旁分泌的方式,参与不同的神经退行性疾病和中风的发病和进展(16]。此外,促炎细胞因子表达和循环水平,如干扰素γ(正无穷γ)、肿瘤坏死因子α、il - 6和il - 1β,与情绪障碍相关症状(17]。
在小鼠模型中,il - 1β浓度不仅与神经退行性疾病,而且记忆障碍(35和焦虑症36,37]。
在人类中,il - 1β多态性与相关细胞因子表达水平,因此在不同人群抑郁症的风险(25,26,28]。
尽管如此,新兴的知识MGB轴突出了肠道微生物群的作用作为一个重要的神经炎症调制器,应激反应,情绪,和行为,增加它的重要性在精神疾病发病和进展,包括焦虑(14,15,19,21]。肠道微生物群能够调节系统性il - 1β浓度(38),有可能调节焦虑障碍(39- - - - - -41]。
尽管大量研究,链接机制,系统性炎症和神经障碍仍然知之甚少,如今,有一个缺口在科学文献中对il - 1的作用β在人类的焦虑。
在这项研究中,我们组il - 1β基因(rs16944)观察多态性的关系和焦虑状态在一个意大利人口样本。在基线,我们发现频率il - 1之间的区别β航空公司和非根据HAM-A分数( )。事实上,焦虑的受试者43.24%非运营商和11.43%。在基线,运营商温和但有意义的风险增加焦虑而非(5.90 (1.73;20.16))。
我们的观察表明双向焦虑症和rs16944多态性之间的关系在一个意大利人。目前的结果与以往数据所示Kovacs et al。29日],它发现了一个高生活压力和焦虑症状之间的关系,以简易症状问卷,小rs16944多态性的等位基因在匈牙利人口。在这个研究中,然而,增加焦虑症状与童年不幸,表明早期生活应激和微小等位基因的存在协同因素在疾病发展。一些研究调查il - 1的作用β单核苷酸多态性在焦虑症不多;因此,目前的结果应该刺激科学利息遗传资产和焦虑症的影响。
在这个协会的光,我们调查了il - 1的综合效应β在情绪障碍表型多态性和益生菌管理。洛根和卡兹曼认为第一次使用益生菌作为辅助治疗重度抑郁症患者,一个条件与复杂的病理生理学与神经递质和神经调质不足,促炎细胞因子水平的增加,胃肠障碍,和HPA轴功能障碍(42]。最近,文献表明,肠道微生物群的选择性调制外生代理、益生菌等管理,可能代表了一种心境和焦虑障碍的新治疗方法(43,44]。的有利影响的焦虑和抑郁症的行为主要是通过政府的属双歧杆菌属和乳酸菌,但只有一些特定的菌株有保证积极的结果15]。因此,本研究的次要结果来评估潜在的抗焦虑效果小说psychobiotic配方治疗或预防焦虑症,评估与HAM-A规模,根据il - 1βSNP rs16944。
12周干预后,我们观察到的心理参数的改善。由哎呀分析,HAM-A总分显著降低在受试者食用益生菌配方( )PCG相比的结果。此外,益生菌混合降低焦虑的患者的比例( ),在PCG超过( )(表5)。
这些数据表明,益生菌的摄入影响焦虑和证实了我们之前的结果同时益生菌和hypocaloric饮食在肥胖受试者(45),提出了一个更大的焦虑症状的改善。
身体形象感知的评价,但是在执行基线和后续访问。可以观察到表中3在基线,但没有突出区别POSG和PCG GSI评分结果( 和 ,分别),无论是航母或noncarrier。在为期12周的干预,我们没有注意到显著减少但GSI POS和PC组。因此,我们不能得出结论,服用益生菌配方能够修改身体意象障碍。此外,我们的研究结果并不符合一项研究由De洛伦佐et al。46),可能是因为研究只包括女性的群体选择,很难比较结果,了解测试的限制根据Cuzzolaro et al。31日男性人口。因此,相比之下Messaoudi et al。47),我们的GSI的心理压力测量结果sci - 90 r后12周的干预并不重要( )在这项研究中。在我们看来,这些结果可以解释为低GSI分数( )自基线时间点(表3)。
建立了家庭环境和遗传危险因素在精神疾病的病因以及焦虑发展(48]。多种基因的小效应导致障碍的脆弱性,基因之间的交互和痛苦的环境因素可能导致焦虑症的发生(49]。有许多令人信服的研究公认的焦虑在家庭直接传输,主要观察在一级亲属,整体四到六倍的风险增加(50]。遗传贡献精神疾病的病理生理学是高度复杂的。先前的研究发现抑郁症在il - 1的风险更高βrs16944基因携带者的更高的合成一个等位基因,在精神分裂症25和阿尔茨海默病病人26]。
有趣的是,在这项研究中,为期12周的益生菌的摄入后,il - 1β航空公司,但不非,HAM-A得分显著降低( ),和焦虑的频率比例运营商已经从37.93%下调至21.74%(表5)。虽然我们不能排除一个独立小rs16944的等位基因的影响微生物群组成和调制,我们的研究结果表明,psychobiotic政府决定减少焦虑和相关症状和恢复心理平衡的处理样品。
总之,尽管缺乏il - 1相关的限制β血液水平测量在这个临床研究,我们的研究结果表明,益生菌的消费可以减轻焦虑症状,特别是在健康成年人与未成年rs16944等位基因的一个风险因素。这项研究提供了进一步的证据,肠道微生物群的心理状态,其调制可以提高整体的生活质量。此外,为期12周的干预是足以承受重大结果没有不良事件的表现,所以,psychobiotic摄入量代表减弱焦虑性情绪的好方法。因此,益生菌可能作为一种新的治疗方法为神经精神障碍治疗和/或预防。虽然临床数据表明益生菌用于焦虑性障碍的好处,就是有点缺乏临床证据以及建立的益生菌菌株显然psychobiotic属性。根据这些观察,临床研究psychobiotics在焦虑的作用至少有必要为了建立更准确的益生菌的治疗效率。
肠道微生物群的研究领域相关的操作和情绪障碍是难以穷尽的。因此,我们的研究结果旨在进一步促进科学证据管理焦虑症psychobiotic能力和改善相关症状和识别涉及的潜在机制。下一步将是轻微的评估rs16944等位基因的微生物群组成和调制的“psychobiotics”效应益生菌相比,抗焦虑药物anxiety-diagnosed主题,进一步证实他们的精神属性。
缩写
| 答: | 自主神经系统 |
| 但是: | 身体不安测试 |
| 菌落: | 克隆形成单位 |
| 中枢神经系统: | 中枢神经系统 |
| 背景: | 脱氧核糖核酸 |
| 实体: | 肠神经系统 |
| 迦得: | 广泛性焦虑障碍 |
| GI: | 胃肠 |
| HAM-A: | 汉密尔顿焦虑量表 |
| HPA: | -肾上腺 |
| IL: | 白介素 |
| 有限合伙人: | 脂多糖 |
| MGB: | Microbiota-gut-brain |
| POS: | 益生菌口服悬挂 |
| sci: | 症状清单 |
| SNP: | 单核苷酸多态性。 |
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
PG、GC和异地恋构思,设计实验,和起草的手稿;GC进行实验;GC和LR收集和分析数据;毫米和诽谤联盟起草的手稿;交流、CC和RC收集数据;异地恋最后内容的主要责任。所有作者阅读和批准最后的手稿。所有作者负责的各个方面数据的可靠性和自由偏见提出解释和讨论。PG和GC的贡献同样工作。
确认
作者感谢所有临床试验的受试者自愿。