肠道-大脑与“化疗大脑”可能存在联系
科学家们正在寻找肠道参与与化疗相关的认知和情绪问题的证据,他们正在借助啮齿动物的一种令人讨厌的习惯:吃粪便来检验他们的理论。
由于化疗对消化系统的影响很大,会导致腹泻、恶心和厌食症,俄亥俄州立大学的研究人员正在探索肠道在“精神雾”现象中的潜在作用化疗脑.
俄亥俄州立大学(Ohio State)行为医学研究所(Institute for behavioral Medicine Research)的精神病学和行为健康助理教授、研究员利亚·皮特(Leah Pyter)说:“癌症患者接受化疗的部分原因可能是肠道发生了变化,与大脑的对话发生了变化。”
为了测试这种可能的关系,Pyter的实验室正在研究化疗对老鼠他们的内脏在治疗前被操纵过。其中一个实验是给老鼠喂食抗生素。另一种依赖于食粪症——老鼠普遍吃自己和室友的粪便。实际上,老鼠经历了类似粪便微生物移植的过程。
在一项新的研究中,Pyter发现,与未经治疗的小鼠一起接受化疗的小鼠,所有动物的肠道细菌都出现了明显的变化迹象。如果接受化疗的老鼠和未接受化疗的老鼠待在一起,它们的体重减轻得更少,这意味着食用未接受化疗的老鼠的粪便改变了它们的肠道细菌,并部分逆转了至少一种化疗的副作用。
尽管任何解决方案都可能需要数年时间,但这项研究的目标是确定潜在的方法来帮助抵御化疗后的认知问题和焦虑。
Pyter说:“如果我们确实发现肠道微生物群和化疗脑之间的关系,临床医生可以用益生菌或益生元来操纵患者的肠道,或者以其他方式改变饮食,以促进似乎对化疗脑症状有益的细菌。”
Pyter周三(2019年10月23日)在芝加哥举行的神经科学学会会议上介绍了这项工作。
这些研究中的小鼠从未患过癌症。其中一半在11天内接受了6次化疗,对照组小鼠接受了6次安慰剂注射。
在第一个实验中,所有小鼠在接受化疗或安慰剂治疗之前,都被喂食含有或不含抗生素的常规食物。研究人员随后测试了动物的行为和已知伴随化疗的炎症迹象。
接受抗生素和化疗的小鼠比未接受抗生素和化疗的小鼠大脑中蛋白质水平更高,这些蛋白质在与认知和情绪相关的区域发出炎症信号。在一项运动测试中,接受化疗的老鼠比服用安慰剂的老鼠运动得少——这是预期中的疲劳迹象。在同时接受抗生素和化疗的小鼠中,疲劳更为明显。
Pyter也是俄亥俄州立大学综合癌症中心癌症控制研究项目的成员,他说:“这表明,如果你搞糟了肠道,然后进行化疗,疲劳会更严重。”
在接下来的实验中,Pyter利用了科学家们的观察结果,这些科学家是肠道-大脑联系研究的新兴机构的一部分:被关在笼子里的啮齿动物往往具有相似的肠道和大脑特征,因为它们会消耗彼此的粪便。
模型很简单。每个笼子里放四只老鼠。一个笼子里有正在接受化疗的老鼠,另一个笼子里有接受安慰剂的老鼠,第三个笼子里有每种类型的老鼠各两只。
Pyter说:“考虑到粪便只占它们摄入量的10%,我们不期望有巨大的变化,但我们希望根据住房条件有细微的变化。”“我们的假设是,载体(安慰剂)小鼠会没事,化疗小鼠会生病,混合居住的化疗小鼠会吃健康的粪便变得更好,而载体小鼠会因为吃化疗粪便而变得更糟。”
体重测量说明了大部分情况。一起生活的安慰剂小鼠最大,最健康,而一起生活的接受化疗的小鼠体重下降最多,这表明生病了。安慰剂组和化疗组同住小鼠的平均体重刚好在中间。
Pyter正在进行后续研究,在这些研究中,治疗小鼠和未治疗小鼠的比例是3:1,反之亦然。她还在进行一项平行的乳房临床研究癌症患者他们采集粪便样本,测量免疫反应,并在实验前、实验中和实验后用问卷测量认知能力化疗治疗.
她说:“在我的梦想中,我将在化疗前提取人们自身的微生物,并在化疗期间将它们自身的轮廓还给它们。”“即使它没有缓解化疗如果它能减轻恶心和厌食症——这些胃肠道症状中的任何一种——我很乐意帮忙。”