像其他人一样，患有二型糖尿病和肥胖症的人患有抑郁症和焦虑症，但程度更甚。现在，乔斯林糖尿病中心的研究人员已经证明了这些负面情绪的一个令人惊讶的潜在因素——众所周知，这就是肠道或肠道微生物群中的细菌。

在研究高脂肪饮食变得肥胖的小鼠时，乔斯林科学家发现，高脂肪饮食的小鼠比标准饮食的小鼠表现出更多的焦虑、抑郁和强迫症症状。“然而，当改变肠道微生物群的抗生素与高脂肪饮食一起使用时，所有这些行为都将被逆转或改善，”乔斯林综合生理学和新陈代谢部联合主任C. Ronald Kahn说。哈佛医学院的医学教授玛丽k艾科卡说。

“作为内分泌学家，我们经常听到人们说，当他们吃不同的食物时，他们会有不同的感觉，”Kahn说，他是分子精神病学论文的高级作者，他描述了这项研究。“这项研究所说的是，你饮食中的许多东西可能会影响你大脑的工作方式，但其中一个方面是你的饮食改变肠道细菌或微生物的方式。你的饮食不一定只是升高或降低你的血糖；它还改变了肠道微生物的许多信号，这些信号将它保留在大脑中。”

他的实验室的长期研究表明，高脂肪饮食的小鼠容易患肥胖症、糖尿病和相关的代谢疾病。今年早些时候，该小组表明，至少部分发展是由肠道微生物群中细菌的变化驱动的。在饮用水中给予抗生素的小鼠中，这种情况被逆转，改变了微生物组。

在最近的一项研究中，乔斯林的科学家们给老鼠喂食高脂肪食物，并进行了四项经典的实验动物行为测试。这些测试通常用于筛选治疗焦虑和抑郁的药物。在每种情况下，高脂肪饮食的老鼠比正常饮食的老鼠表现出更高的焦虑和抑郁症状。然而，当用高脂肪饮食抗生素治疗小鼠时，它们的行为恢复正常。

研究人员证明这一点的方法之一是，微生物组的作用是将这些实验小鼠的肠道细菌转移到没有任何细菌的无菌小鼠体内。接受高脂肪饮食的小鼠细菌的动物开始显示出与焦虑和强迫行为相关的活动水平增加。然而，即使他们自己没有接受抗生素治疗，那些接受高脂肪饮食加抗生素小鼠微生物的人也没有。“这证明了这些行为在很大程度上是由肠道微生物群驱动的，”卡恩说。

但是微生物在做什么呢？在乔斯林大脑的两个区域寻找线索，下丘脑(有助于控制全身的新陈代谢)和伏隔核(在情绪和行为中很重要)。

“我们证明，就像身体的其他组织一样，高脂肪饮食的小鼠大脑的这些区域变得对胰岛素有抗性，”卡恩说。“在某些情况下，抗生素可以部分或几乎完全逆转这种对高脂肪的反应。第三，当你将高脂肪饮食小鼠的肠道微生物群转移到无菌状态时，这种反应是可以转移的。因此，大脑中的胰岛素抵抗至少部分是由微生物组的因素介导的。”

乔斯林的团队继续将微生物组的变化与某些神经递质的产生联系起来——这些化学物质通过大脑传递信号。

卡恩和他的同事们正试图识别参与这些过程的特定细菌群，以及细菌产生的分子。最终目标是找到有助于实现大脑更健康代谢特征的药物或补充剂。

“抗生素是一种钝器，可以非常显著地改变许多细菌，”卡恩说。“展望未来，我们希望更深入地了解哪些细菌会导致大脑和其他组织的胰岛素抵抗。如果我们可以通过投资更多有益细菌或减少有害细菌的数量来改变这些细菌，那么这可能是改善行为的一种方式。”

总的来说，这项研究强调基础研究如何利用多个领域的专业知识，可以导致意想不到的方向，卡恩强调。“了解生物学的一个领域，如糖尿病和新陈代谢，往往会在另一个领域，如精神病和行为障碍，给出新的和不同的观点，”他说。“即使这不是你开始做的事情！