在一項新的研究中，來自中國香港浸會大學、香港城市大學、香港大學、上海中醫藥大學和深圳大學等研究機構的研究人員首次發現人類腸道細菌活潑瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)是腹瀉型腸易激綜合征(diarrhea-predominant irritable bowel syndrome, IBS-D)的一種主要觸發因素。基於這一發現，他們確定了該疾病治療的一種新的治療靶標。他們還發現，低蛋白食品，如新鮮水果、蔬菜和麵包，可能有助於減少IBS-D患者的腸道蠕動。相關研究結果於2022年12月9日在線發表在Cell Host & Microbe期刊上，論文標題為“Ruminococcus gnavus plays a pathogenic role in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome by increasing serotonin biosynthesis”。

        需要對IBS-D進行治愈性治療

        腸易激綜合征(IBS)是一種常見的功能性腸道疾病，以大便不成形、腹部不適和腹脹為特征。據估計，中國香港約有7%的成年人受到IBS的影響。IBS-D是最常見的IBS類型，目前尚無治愈該病的方法。大多數IBS-D的臨床治療集中在緩解症狀上。

        以前的研究已表明，血清素(一種參與調節腸道蠕動的關鍵神經遞質)的分泌增加，導致IBS-D中顯示的胃腸道症狀。已有研究還表明，腸道菌群在調節血清素水平方麵起著作用。然而，有關的細菌種類和腸道菌群調節血清素產生的分子機製仍不清楚。

        活潑瘤胃球菌產生的苯乙胺和色胺引發IBS-D

        為了探索IBS-D的治愈性治療方案，這些作者在290名IBS-D患者的糞便樣本中篩選了數千種食物成分及其分解產物。他們發現兩種由微生物消化膳食蛋白產生的芳香微量胺(aromatic trace amines)---苯乙胺和色胺---在IBS-D患者的糞便中高度富集，而且它們與IBS-D患者的腹瀉症狀嚴重程度有關。通過進一步探究，他們發現，攝入了苯乙胺或色胺的小鼠經曆了大便頻率和結腸分泌物的增加，而這正是IBS-D的主要症狀。

        另一方麵，這些作者發現腸道細菌活潑瘤胃球菌在IBS-D患者的糞便樣本中含量豐富，是苯乙胺和色胺的主要生產者。此外，將這種細菌移植到小鼠的腸道後，小鼠會出現IBS-D的腹瀉症狀。這些結果表明活潑瘤胃球菌產生的苯乙胺和色胺在哺乳動物中引發了IBS-D，而不涉及其他IBS-D危險因素。

        苯乙胺和色胺刺激血清素產生

        這些作者進一步進行了一係列的實驗，以了解苯乙胺和色胺導致IBS-D的機製。他們的實驗結果顯示，苯乙胺和色胺通過激活一種微量胺相關受體(trace amine-associated receptor, TAAR1)，直接刺激腸道內的腸嗜鉻細胞(enterochromaffin cell)產生血清素，從而刺激IBS-D中的腸道蠕動和分泌障礙。

        這些作者隨後探索了靶向苯乙胺/色胺/TAAR1途徑治療IBS-D的治療潛力。他們的研究發現，通過使用一種特異性的抑製劑抑製TAAR1激活，有效地緩解了移植了IBS-D糞便樣本的小鼠的腹瀉症狀。

        新治療方案的前景

        論文共同第一作者、香港浸會大學中醫藥學院博士後研究員Lixiang Zhai博士說，“隨著對腸道菌群與腸道蠕動障礙相關機製的全麵概述，我們的研究結果表明，苯乙胺/色胺介導的TAAR1途徑是IBS-D的一種新的治療靶標。”

        論文共同通訊作者、香港浸會大學中醫藥學院的Zhaoxiang Bian教授說，“IBS-D患者經常出現腹瀉並伴有腹痛，這降低了生活質量。這些研究發現為開發基於抑製該途徑的IBS-D療法提供了很好的潛力。”

        這些作者還發現，苯丙氨酸(一種氨基酸，也是飲食中的苯乙胺前體分子)含量較低的飲食通過減少微生物產生苯乙胺和色胺而抑製了小鼠的腸道蠕動。諸如新鮮水果、蔬菜和麵包之類的低蛋白食品的苯丙氨酸含量相對較低。

        論文共同通訊作者、香港浸會大學中醫藥學院的Xavier Wong博士說，“製定減少微生物將膳食氨基酸轉化為苯乙胺和色胺的策略，例如減少攝入通常含有高苯丙氨酸水平的高蛋白食物的飲食幹預，可能是一種治療IBS-D的可行方法。”

        參考資料：

        Lixiang Zhai et al. Ruminococcus gnavus plays a pathogenic role in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome by increasing serotonin biosynthesis. Cell Host & Microbe, 2022, doi:10.1016/j.chom.2022.11.006.