大阪大學的一組研究人員最近報告了特定微生物組生物的增加，這些生物與結腸直腸癌相關的惡性腫瘤有關，如粘膜內癌和息肉樣腺瘤。最近發表在“ 自然醫學快報”上的研究結果顯示，這些特異性標記可以幫助區分大腸直腸癌和健康樣本。

“我們認為，大腸直腸癌不僅是一種遺傳性疾病，也是一種微生物疾病，”該研究的一位作者Shinichi Yachida說。“我們的結果顯示腸道微生物組的變化存在於大腸直腸癌發展的早期階段，這可能為這種疾病提供重要的診斷和致病線索。”

結直腸癌是全球第三大流行癌症，是一種相對緩慢發展的疾病 - 這意味著它需要很長一段時間才能達到最終的致命階段。因此，早期發現對於確保有效治療至關重要。研究人員使用來自600多名接受結腸鏡檢查的患者的糞便樣本來評估其腸道微生物群的特徵以及它們與大腸直腸癌的關係。

“我們的結果顯示，大腸直腸癌與腸道微生物組中某些因子的增加以及癌症相關生物的存在有關，”第二位作者Takuji Yamada說。“未來的研究將集中在個體大腸直腸癌患者的腸道微生物組與腫瘤特徵之間的關係。這將有助於我們了解微生物組在大腸直腸癌發展中的作用。”

參考文獻:

1. Shinichi Yachida, Sayaka Mizutani, Hirotsugu Shiroma, Satoshi Shiba, Takeshi Nakajima, Taku Sakamoto, Hikaru Watanabe, Keigo Masuda, Yuichiro Nishimoto, Masaru Kubo, Fumie Hosoda, Hirofumi Rokutan, Minori Matsumoto, Hiroyuki Takamaru, Masayoshi Yamada, Takahisa Matsuda, Motoki Iwasaki, Taiki Yamaji, Tatsuo Yachida, Tomoyoshi Soga, Ken Kurokawa, Atsushi Toyoda, Yoshitoshi Ogura, Tetsuya Hayashi, Masanori Hatakeyama, Hitoshi Nakagama, Yutaka Saito, Shinji Fukuda, Tatsuhiro Shibata, Takuji Yamada. Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer. Nature Medicine, 2019; 25 (6): 968 DOI: 10.1038/s41591-019-0458-7

對於某些人來說，藥物治療是治療憂鬱症的有效部分。然而，在考慮是否為老年人開處方抗憂鬱藥物時，醫療服務提供者必須權衡這些藥物帶來的安全風險，與其他選擇相比，它們可以提供的效益往往不大。

例如，美國老年病學會（AGS）比爾斯標準(Beers Criteria®)針對老年人可能不適當用藥的工具建議，醫療保健提供者避免給有跌倒或骨折史的老年人開立某些抗憂鬱藥物。這些包括選擇性血清素再回收抑製劑（SSRIs）和三環類抗憂鬱藥（TCAs）。那是因為這些藥物實際上可能會增加跌倒和骨折的風險。

了解與“可能不適當的藥物”相關的這些和其他風險是隨著年齡增長為我們所有人建立更好的護理的關鍵。這就是為什麼一組研究人員最近審查和分析研究，以更具體地了解抗憂鬱藥治療65歲或以上成人憂鬱症的有害作用。他們的研究發表在美國老年醫學學會雜誌上。

系統評價在康涅狄格大學實證執業中心（EPC）進行。研究人員回顧了研究中有多少老年人在研究期間經歷過有害事件的研究。

研究人員研究了65歲或以上的患者，他們使用選擇性血清素及正腎上腺素再回收抑製劑（SNRIs）來治療重度憂鬱症的急性期。他們發現服用SNRIs比服用安慰劑的人會導致更多的有害事件。服用SSRIs的老年人經歷了與服用安慰劑的人相同數量的有害事件。

研究人員表示，與安慰劑相比，服用SSRIs或SNRI導致更多的人因藥物的有害事件而離開研究。他們還注意到，藥物duloxetine（中文商品名為千憂解，一種SNRI）增加了跌倒的風險。

“一些抗憂鬱藥尚未在老年憂鬱症患者中進行過研究，研究並不經常描述具體的副作用。該領域的未來研究將聚焦在不同抗憂鬱藥對老年人的安全性的比較。”該研究的共同作者Diana M. Sobieraj，醫學博士，FCCP，BCPS，康涅狄格大學藥學院助理教授這樣說。

參考文獻:

1. Diana M. Sobieraj, Brandon K. Martinez, Adrian V. Hernandez, Craig I. Coleman, Joseph S. Ross, Karina M. Berg, David C. Steffens, William L. Baker. Adverse Effects of Pharmacologic Treatments of Major Depression in Older Adults. Journal of the American Geriatrics Society, 2019; DOI: 10.1111/jgs.15966

結果顯示，在所有7名患有RLS的參與者中都發現了SIBO。相比之下，一般人群中SIBO的患病率估計不超過15％。

“我們觀察到RLS組中小腸細菌過度生長率非常高，”主要作者Daniel Jin Blum博士說，DBSM是加州紅木城斯坦福睡眠科學與醫學中心的兼職臨床講師。 。“探索RLS與腸道微生物健康之間的關係有可能為RLS和其他睡眠障礙的可能檢測，預防和治療開闢新的途徑。”

SIBO是一種罕見的腸道細菌在腸道中過度表達的病症。RLS是一種感覺運動障礙，其特徵在於抱怨強烈的，幾乎不可抗拒的四肢移動的衝動，其通常伴有其他不舒服的感覺。這些症狀在休息或不活動期間開始或惡化，例如躺下或坐著，通過諸如步行或伸展之類的運動而部分或完全緩解，並且僅在晚上或晚上主要或主要發生。

大腦中的低鐵是RLS的關鍵風險因素。這組作者說，這種大腦缺鐵可能是繼發於膳食鐵缺乏症，或者可能是腸道炎症。

研究參與者完成了關於睡眠和SIBO症狀的問卷調查，並將糞便採集試劑盒和SIBO呼氣測試試劑盒帶回家。明尼蘇達大學基因組學中心檢查糞便樣本，並通過Aerodiagnostics評估SIBO呼吸樣本的氫和甲烷異常。

其他研究參與者繼續在斯坦福睡眠中心招募。進一步分析將檢查糞便微生物組成，RLS鐵缺乏的亞型，以及與失眠的比較。

小腸細菌過度生長（Small intestine bacterial overgrowth 簡稱SIBO）最直接的檢測方式便是透過特定的檢測器材，以吹氣來偵測是否出現小腸細菌過度生長過度的呼吸樣本組成異常，算是非侵入性的檢測。儘管只是小規模的初步研究發表，仍提醒我們，小腸細菌過度生長是不可輕忽的腸道功能失衡狀況，一旦透過檢測證實異常，最好以對應的功能醫學治療策略來控制，減少相關腸道疾患及進一步疾病的發生率。

參考文獻:

1. Daniel J Blum, Emmanuel During, Fiona Barwick, Polina Davidenko, Jamie M Zeitzer. 0009 Restless Leg Syndrome: Does It Start With A Gut Feeling? Sleep, 2019; 42 (Supplement_1): A4 DOI: 10.1093/sleep/zsz067.008

PD的確切原因仍然是一個謎，但研究人員認為，遺傳和環境都可能發揮作用。然而，重要的是，所有PD患者都表現出大腦中多巴胺能神經元的喪失，並且在路易氏體( Lewy bodies)中累積的稱為α-突觸核蛋白(α-synuclein)的蛋白質濃度增加。路易氏體是該疾病的家族性和散發性形式的病理特徵，以及某些類型的失智。

在本月發表於“ 科學報告”的研究報告中，由大阪大學醫學研究院的研究人員領導的研究小組將α-突觸核蛋白作為新型PD治療的目標。

“儘管有藥物可以治療與PD相關的症狀，但沒有基本的治療來控制疾病的發生和發展，”主要作者Takuy​​a Uehara解釋說。“因此，我們研究了預防α-突觸核蛋白表達並有效消除PD生理原因的方法。”

為此，研究人員設計了DNA的短片段，這些片段是α-突觸核蛋白基因產物切片的鏡像。通過添加酰氨基橋接來穩定構建體。得到的片段稱為酰胺橋連核酸修飾的反義寡核苷酸（amido-bridged nucleic acid-modified antisense oligonucleotides ，簡稱ASO），它們與其匹配的mRNA序列結合，阻止其翻譯成蛋白質。在篩選了50種不同的ASO後，研究人員確定了15個核苷酸的序列，使α-突觸核蛋白mRNA水平降低了81％。

“當我們在PD的小鼠模型中測試ASO時，我們發現它是在不需要化學載體的情況下傳遞到大腦的，”聯合主要作者Chi-Jing Choong說。“進一步檢測表明，ASO可有效降低小鼠體內α-突觸核蛋白的產生，並在給藥後27天內顯著降低疾病症狀的嚴重程度。”

解釋了Hideki Mochizuki研究的資深作者，“我們的研究結果表明，使用α-突觸核蛋白靶向ASO的基因治療是控制和預防PD的一種有前景的策略。我們預計在將來，這種方法不僅會用於成功治療PD，也是α-突觸核蛋白積聚引起的失智症。“

這是在α-突觸核蛋白合成過程中直接透過m-RNA的藥物調控，阻止α-突觸核蛋白的生成，相對於目前的症狀控制藥物甚至是深腦刺激術(手術)來說，這是更根本的解決之道，如果這通過藥物臨床測試，證實沒有明顯的副作用，勢必成為未來相關疾病治療的主流，造福更多PD患者，請大家拭目以待。

參考文獻:

1. Takuya Uehara, Chi-Jing Choong, Masayuki Nakamori, Hideki Hayakawa, Kumiko Nishiyama, Yuuya Kasahara, Kousuke Baba, Tetsuya Nagata, Takanori Yokota, Hiroshi Tsuda, Satoshi Obika, Hideki Mochizuki. Amido-bridged nucleic acid (AmNA)-modified antisense oligonucleotides targeting α-synuclein as a novel therapy for Parkinson’s disease. Scientific Reports, 2019; 9 (1) DOI: 10.1038/s41598-019-43772-9

這項發現於週一發表在“ 精神藥理學 ”雜誌上，至少可以部分解釋這種細菌如母牛分枝桿菌Mycobacterium vaccae如何平息與壓力相關的疾病。它還使研究人員更接近開發基以微生物做成的“壓力疫苗”。

“我們認為有一種特殊的調味劑可以驅動這種細菌的保護作用，而這種脂肪是這種特殊醬汁的主要成分之一，”資深作者和綜合生理學教授Christopher Lowry說。

英國科學家大衛斯特拉坎於1989年首次提出了有爭議的“衛生假說”，這表明在我們現代的，無菌的世界中，兒童時期微生物接觸不足導致免疫系統受損，過敏和哮喘發病率增加。研究人員已經對這一理論進行了改進，表明它不是缺乏接觸引起疾病的細菌，而是“老朋友” - 土壤中的有益微生物和我們長期生活在一起的環境 - 而且健康也受到影響。

“這個想法是，當人類已經從農場和農業或狩獵採集者的存在轉移到城市時，我們已經失去了與有助於調節我們免疫系統和抑制不適當炎症的生物的接觸，”洛瑞說。“這使我們患上發炎性疾病和與壓力有關的精神疾病的風險更高。”

洛瑞發表了大量研究，證明了接觸健康細菌與心理健康之間存在聯繫。其中一項研究表明，在農村環境中飼養的兒童，被動物和帶有細菌的灰塵所包圍，長大後具有更強的抗壓力免疫系統，並且可能比無寵物城市居民的精神疾病風險更低。

其他人已經證明，當一種特定的土壤棲息菌 - 母牛分枝桿菌（Mycobacterium v​​accae）注入囓齒動物時，它會以類似於抗抗憂鬱藥的方式改變動物的行為，並對大腦具有持久的抗炎作用。（研究表明，過度的發炎會增加創傷和壓力源相關疾病的風險，例如創傷後壓力症候群。）

2016年發表在“ 美國國家科學院院刊”上的一篇Lowry撰寫的研究表明，在壓力事件發生前注射母牛分枝桿菌可以預防小鼠的類創傷後壓力症候群，抵禦壓力誘發的結腸炎和讓動物再度遭逢壓力時不那麼焦慮。

“我們知道它有效，但我們不知道為什麼，”洛瑞說。“這篇新論文有助於澄清這一點。”

對於這項新研究，Lowr當細胞受到刺激時，或免疫細胞。y和他的團隊確定，分離和化學合成了一種新的脂質或脂肪酸，稱為10（Z） - 十六碳烯酸( 10(Z)-hexadecenoic acid)，在母牛分枝桿菌中發現，並使用新一代測序技術研究當細胞被刺激時。它與巨噬細胞的相互作用與免疫反應。

他們發現，在細胞內部，脂質就像鎖中的鑰匙一樣，與特定受體，過氧化物酶體增殖物激活受體（Peroxisome proliferator-activated receptor 簡稱PPAR）結合，並抑制一系列驅動發炎的關鍵途徑。他們還發現，當用脂質預處理細胞時，它們在受到刺激時更能抵抗發炎。

“似乎我們共同進化的這些細菌都有一個伎倆，”洛瑞說。“當它們被免疫細胞吸收後，它們釋放出與這種受體結合的脂質，並關閉發炎連鎖反應。”洛瑞一直設想從母牛分枝桿菌開發一種“壓力疫苗” ，可以給第一反應者，士兵和其他人在高壓力的工作中幫助他們抵禦壓力的心理傷害。“這對我們來說是一個巨大的進步，因為它確定了細菌的活躍成分和宿主中這種活性成分的受體，”他說過。

簡單地了解母牛分枝桿菌獲得益處的作用機制可以增強其作為潛在治療劑的信心。他說，如果進一步的研究表明單獨的新型脂肪具有治療效果，那麼該分子可能成為藥物開發的目標。

總體而言，該研究進一步證明了我們的“老朋友”可以提供很多東西。

“這只是一種在土壤中發現的一種細菌的一種菌株，但在土壤中還有數百萬種其他菌株，”洛瑞說。“我們剛剛開始看到冰山一角，在確定它們進化以保持我們健康的機制方面。它應該激發我們所有人的敬畏。”

參考文獻:

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2. Stefan O. Reber, Philip H. Siebler, Nina C. Donner, James T. Morton, David G. Smith, Jared M. Kopelman, Kenneth R. Lowe, Kristen J. Wheeler, James H. Fox, James E. Hassell, Benjamin N. Greenwood, Charline Jansch, Anja Lechner, Dominic Schmidt, Nicole Uschold-Schmidt, Andrea M. Füchsl, Dominik Langgartner, Frederick R. Walker, Matthew W. Hale, Gerardo Lopez Perez, Will Van Treuren, Antonio González, Andrea L. Halweg-Edwards, Monika Fleshner, Charles L. Raison, Graham A. Rook, Shyamal D. Peddada, Rob Knight, Christopher A. Lowry. Immunization with a heat-killed preparation of the environmental bacteriumMycobacterium vaccaepromotes stress resilience in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016; 113 (22): E3130 DOI: 10.1073/pnas.1600324113

這一發現證實了自閉症中的腸 - 大腦神經系統聯繫，為尋找潛在的治療方法開闢了新的方向，這些治療可以透過對腸道的症狀改善緩解自閉症相關的行為問題。

首席研究員，墨爾本皇家理工大學Elisa Hill-Yardin副教授說，試圖了解自閉症的科學家長期以來一直聚焦大腦，但與腸道神經系統的關係最近才被探索。

“我們知道大腦和腸道共享許多相同的神經元，現在我們第一次證實它們也分享了與自閉症相關的基因突變，”Hill-Yardin說。

“高達90％的自閉症患者患有腸道問題，這可能對他們及其家人的日常生活產生重大影響。

“我們的研究結果表明，這些胃腸道問題可能源於導致自閉症大腦和行為問題的基因相同的突變。

“對於臨床醫生，家庭和研究人員來說，這是一種全新的思考方式 - 它拓寬了我們在尋求治療方法以改善自閉症患者生活質量方面的視野。”

自閉症基因和腸道 - 大腦聯繫

該研究揭示了一種影響大腦神經元通訊的基因突變，並且首次被確定為自閉症的原因，也導致腸道功能障礙。

該研究匯集了臨床前動物研究的新結果，以及瑞典研究人員和法國遺傳學家領導的具有里程碑意義的2003年研究中以前尚未發表的臨床工作。

由Christopher Gillberg教授（哥德堡大學），MariaRåstam教授（隆德大學）和Thomas Bourgeron教授（巴斯德研究所）研究的兩位自閉症兄弟是第一個將特定基因突變鑑定為神經發育障礙的原因。

這種突變通過改變神經元之間保持緊密接觸的“維可牢，velcro”來影響溝通。

雖然2003年的研究重點是確定自閉症的遺傳基礎，但Gillberg和Råstam也對親如兄弟的重大腸胃問題進行了詳細的臨床記錄。

RMIT的Gut-Brain Axis團隊的研究人員在此臨床工作的基礎上，開展了一系列關於具有相同“維可牢”基因突變的小鼠腸道功能和結構的研究。

他們的團隊發現這種突變影響：

• 腸道收縮
• 小腸中的神經元數量
• 食物通過小腸的速度
• 對自閉症中重要的關鍵神經傳導物質的反應（在大腦中眾所周知但以前沒有發現在腸道中發揮任何主要作用）

合作者副教授Ashley Franks（拉籌伯大學）也發現了具有突變的小鼠的腸道微生物和沒有突變的小鼠的顯著差異，即使兩組都保持在相同的環境中。

Hill-Yardin說，雖然這種特殊的“維可牢”變異是罕見的，但它是超過150種自閉症相關基因突變中的一種，它們會改變神經元的連接。

“我們已經確認的聯繫表明了更廣泛的機制，表明影響神經元之間聯繫的突變可能是許多患者腸道問題的原因。”

新的研究視野在腸 - 腦軸上

希望皇家墨爾本理工大學健康與生物醫學科學學院ARC未來研究員兼副校長高級研究員Hill-Yardin表示，該研究確定了一項新的目標，即開發專門用於研究腸道神經傳導物質的療法。

“我們還發現，有必要更好地了解針對大腦神經傳導物質的現有自閉症藥物如何影響腸道，”她說。

“未來研究的另一個有希望的途徑是研究神經系統中的基因突變如何與腸道中的微生物相關。

“我們知道這些微生物通過腸 - 腦軸與大腦相互作用，所以可以調整它們改善情緒和行為嗎？

“雖然這不會逆轉基因突變，但我們或許能夠降低其影響，並對自閉症患者及其家人的生活質量產生真正的影響。”

如何透過腸腦軸的交互關聯與影響，來了解自閉症以及積極改善自閉症狀，例如改善腸道菌叢失衡，調控自閉症的基因變異，改善自閉症狀等等是這類研究未來的主要發展方向。

參考文獻:

1. Suzanne Hosie, Melina Ellis, Mathusi Swaminathan, Fatima Ramalhosa, Gracia O. Seger, Gayathri K. Balasuriya, Christopher Gillberg, Maria Råstam, Leonid Churilov, Sonja J. McKeown, Nalzi Yalcinkaya, Petri Urvil, Tor Savidge, Carolyn A. Bell, Oonagh Bodin, Jen Wood, Ashley E. Franks, Joel C. Bornstein, Elisa L. Hill‐Yardin. Gastrointestinal dysfunction in patients and mice expressing the autism‐associated R451C mutation in neuroligin‐3. Autism Research, 2019; DOI: 10.1002/AUR.2127

該研究由Olga Troyanskaya與Robert Darnell合作領導。Troyanskaya是紐約市Flatiron研究所計算生物學中心（CCB）的基因組學副主任，也是普林斯頓大學的計算機科學教授。Darnell是洛克菲勒大學的Robert和Harriet Heilbrunn癌症生物學教授，也是Howard Hughes醫學研究所的研究員。

他們的團隊使用機器學習來分析1,790名自閉症患者及其未受影響的父母和兄弟姐妹的全基因組。這些人沒有自閉症的家族史，這意味著他們病情的遺傳原因可能是自發突變而不是遺傳突變。

該分析預測了基因組部分中不編碼蛋白質的遺傳突變的分枝，這些區域經常被誤認為是“垃圾”DNA。與非編碼突變相關的自閉症病例的數量與禁用基因功能的蛋白質編碼突變相關的病例數相當。

Troyanskaya說，這項工作的意義超越了自閉症。“這是第一次明確證實非遺傳性非編碼突變導致任何復雜的人類疾病或病症。”

研究報告的共同作者，CCB和普林斯頓的Jian Zhou說，科學家可以應用新研究中使用的相同技術來探索非編碼突變在癌症和心臟病等疾病中的作用。“這使人們對不僅是自閉症，而且還有許多人類疾病的原因有了新的認識。”

只有1％到2％的人類基因組由編碼製造蛋白質藍圖的基因組成。這些蛋白質在我們的身體中執行任務，例如調節血糖水平，對抗感染和在細胞之間發送通信。然而，我們基因組的另外98％不是基因的沉痾。非編碼區有助於調節基因何時何地產生蛋白質。

在沒有自閉症家族史的個體中，蛋白質編碼區域的突變佔自閉症病例的最多30％。證據表明，引起自閉症的突變也必須發生在基因組的其他地方。

揭示哪些非編碼突變可能導致自閉症是棘手的。單個個體可能具有數十個非編碼突變，其中大多數是個體獨有的。這使得識別受影響人群中常見突變的傳統方法無法實現。

Troyanskaya和她的同事採取了新的方法。他們訓練機器學習模型來預測給定序列如何影響基因表達。

普林斯頓Troyanskaya實驗室的研究科學家Chandra Theesfeld說：“這是對我們在分析中引入的基因研究思路的轉變。” “除了研究大數據共有基因突變的科學家之外，我們在這裡應用了一套智能，複雜的工具，告訴我們任何特定的突變將會發生什麼，甚至是那些罕見或以前從未觀察到的突變。”

研究人員通過將機器學習模型應用於稱為Simons Simplex Collection的遺傳數據寶庫來研究自閉症的遺傳基礎。Flatiron Institute的母公司Simons Foundation製作並維護了存儲庫。Simons Simplex Collection包含由自閉症兒童，未受影響的兄弟姐妹及其未受影響的父母組成的近2,000個“四重奏”的全基因組。

這些四人過去沒有自閉症的家族史，這意味著非遺傳性突變可能是影響兒童病情的原因。（這種突變在精子和卵細胞以及胚胎中自發發生。）

研究人員使用他們的模型預測每個自閉症兒童的非遺傳性非編碼突變的影響。然後，他們將這些預測與孩子未受影響的兄弟姐妹中相同的，未突變的鏈的影響進行了比較。

“Simons Simplex Collection的設計使我們能夠進行這項研究，”周說。“未受影響的兄弟姐妹是一個內置的控制。”

分析顯示，許多自閉症兒童的非編碼突變改變了基因調控。此外，結果表明突變影響了大腦中的基因表達和已經與自閉症相關的基因，例如那些負責神經元遷移和發育的基因。“這與自閉症最有可能在大腦中的表現形成一致，”該研究的共同作者，CCB研究科學家Christopher Park說。“這不僅僅是突變發生的數量，而是發生了什麼樣的突變。”

研究人員在實驗室實驗中測試了一些非編碼突變的影響。他們將自閉症兒童中發現的預測高影響突變插入到細胞中，並觀察到基因表達的變化。這些變化肯定了模型的預測。

Troyanskaya說她和她的同事將繼續改進和擴展他們的方法。最終，她希望這項工作能夠改善遺傳數據如何用於診斷和治療疾病和異常。“現在，98％的基因組通常被扔掉，”她說。“我們的工作可以讓你思考98％我們能做些什麼。”

參考文獻:

1. Jian Zhou, Christopher Y. Park, Chandra L. Theesfeld, Aaron K. Wong, Yuan Yuan, Claudia Scheckel, John J. Fak, Julien Funk, Kevin Yao, Yoko Tajima, Alan Packer, Robert B. Darnell, Olga G. Troyanskaya. Whole-genome deep-learning analysis identifies contribution of noncoding mutations to autism risk. Nature Genetics, May 27, 2019; DOI: 10.1038/s41588-019-0420-0

鄭醫師補充:

現在我們的基因檢測，大多是針對1％到2％的人類基因組由編碼製造蛋白質藍圖的基因組成。這些蛋白質在我們的身體中執行任務，例如調節血糖水平，對抗感染和在細胞之間發送通信。剩下的98%其實不應被視為垃圾基因，正確的說法，是人類目前的研究還無法明瞭這98%的基因如何調控那1-2%的蛋白質製造等等的機制。這是一個重要的研究，提醒我們，自閉症不見得是遺傳疾病，直接可以經由精卵結合時產生的基因變異，自發性產生，而且影響的區域是在未知的98%被視為垃圾基因的區域。這對自閉症未來的診斷甚至是治療可能扮演關鍵性的角色。

他們說，結果提高了補充含有高濃度化學蘿蔔硫素的西蘭花芽提取物，可能有朝一日提供一種方法來降低管理思覺失調症症狀所需的傳統抗精神病藥物的劑量的希望，從而減少藥物的不良副作用。

“未來的研究顯示蘿蔔硫素有可能是一種安全的補充劑，使患有思覺失調症的人有所預防，延緩或減輕症狀的發生，”Akira Sawa博士，醫學博士，約翰霍普金斯大學醫學院的精神病學和行為科學以及約翰霍普金斯精神分裂症中心的主任。

思覺失調症的特徵是幻覺，妄想和思維，感覺，行為，感知和說話的混亂。用於治療思覺失調症的藥物並不能完全適用於所有人，它們會引起各種不良副作用，包括代謝問題，增加心血管風險，不自主運動，煩躁不安，僵硬和“晃動”。

在7月9日版JAMA Psychiatry期刊中描述的一項研究中，研究人員研究了思覺失調症患者和健康對照者之間腦代謝的差異。他們從約翰霍普金斯思覺失調症中心招募了81人，他們在第一次精神病發作後24個月內出現思覺失調症的症狀，以及來自社區的91名健康對照。參與者平均年齡為22歲，58％為男性。

研究人員使用加強的核磁共振來測量和比較有和沒有精神病的人之間的大腦中的五個區域。7-Tesla核磁共振波譜（MRS）數據的計算機分析確定了單個化學代謝物及其數量。

研究人員發現，與健康人相比，精神病患者大腦前扣帶皮層區域的腦化學谷氨酸水平平均低4％。

谷氨酸以其在腦細胞之間傳遞信息的作用而聞名，並且與憂鬱症和思覺失調症有關，因此這些研究結果證實谷氨酸濃度提高對思覺失調症起作用的證據。

此外，研究人員發現，大腦前扣帶皮層中化學穀胱甘肽的顯著減少3％，丘腦中的化學穀胱甘肽減少8％。穀胱甘肽由三個較小的分子組成，其中一個是谷氨酸。

接下來，研究人員詢問如何在大腦中調節谷氨酸以及該調節在疾病中是否出錯?他們首先看看它是如何儲存的。由於谷氨酸是穀胱甘肽的組成部分，研究人員想知道大腦是否可能使用穀胱甘肽作為儲存額外谷氨酸的方法。如果是這樣的話，研究人員質疑他們是否可以使用已知藥物來改變這種平衡，以便在沒有足夠的時候從儲存中釋放谷氨酸，或者如果存在太多則將其送入儲存。

在另一項研究中，描述於2月12日的PNAS期刊上，研究小組在大鼠腦細胞中使用了藥物L-丁硫氨酸亞砜亞胺(L-Buthionine sulfoximine)來阻斷一種將谷氨酸轉化為穀胱甘肽的酶，將其耗盡。研究人員發現，這些神經更加興奮，傳導更快，這意味著他們向其他腦細胞發送更多訊息。研究人員表示，通過這種方式改變平衡就像將腦細胞轉變為類似於思覺失調症患者大腦中發現的模式一樣。接下來，研究人員想看看他們是否可以做相反的事情並改變平衡以獲得以穀胱甘肽形式儲存的更多谷氨酸。他們使用了西蘭花芽中發現的化學物質蘿蔔硫素，眾所周知，它可以開啟一種基因，使更多的谷氨酸與另一種分子結合形成穀胱甘肽。當他們用穀胱甘肽治療大鼠腦細胞時，它減慢了神經細胞發射的速度，這意味著它們發送的信息更少。研究人員說，這使得腦細胞的行為不像思覺失調症大腦中的模式。

“我們認為穀胱甘肽是儲存在儲氣罐中的谷氨酸，”精神病學和行為科學助理教授，醫學博士Thomas Sedlak說。“如果你有一個更大的油箱，你有更多的餘地可以駕駛，但是一旦你從油箱中取出氣體就會很快燃燒起來。我們可以把那些思覺失調症的人認為有一個較小的油箱“。

因為蘿蔔硫素改變了大鼠腦中的谷氨酸失衡並影響了大鼠腦細胞之間傳遞信息的方式，研究人員想測試蘿蔔硫素是否會改變健康人腦中的穀胱甘肽水平，看看這最終是否可以成為精神病患者的策略障礙。對於他們的研究，發表於2018年4月的分子神經精神病學，研究人員招募了9名健康志願者（4名女性，5名男性），每天服用兩粒含有100微摩爾蘿蔔硫素的西蘭花芽提取物形式的膠囊，為期7天。

志願者報告說，他們中的一些人是容易脹氣的，有些人在空腹吃膠囊時胃部不適，但總體而言，蘿蔔硫素的耐受性相對較好。

在服用蘿蔔硫素之前和之後，研究人員再次使用MRS監測健康志願者中三個腦區的穀胱甘肽水平。他們發現，七天後，受試者大腦的平均穀胱甘肽濃度增加了約30％。例如，在海馬體中，在服用蘿蔔硫素七天後，穀胱甘肽濃度平均從1.1毫摩爾的基線上升0.27毫摩爾。

科學家們說，需要進一步的研究來了解蘿蔔硫素是否可以安全地減輕思覺失調症患者的精神病或幻覺症狀。他們需要確定一個最佳劑量，看看人們必須花多長時間才能觀察到效果。研究人員警告說，他們的研究沒有證明或證明使用市售的蘿蔔硫素補充劑治療或預防思覺失調症的價值，患者在嘗試任何類型的非處方藥補充劑之前應諮詢他們的醫生。蘿蔔硫素補充劑的版本在保健食品商店和維生素櫃檯銷售，並且不受美國食品和藥物管理局的管制。

“對於易患心臟病的人，我們知道飲食和運動的改變可以幫助避免疾病，但對於嚴重的精神障礙還沒有這樣的東西，”塞德拉克說。“我們希望有一天我們能在某種程度上預防一些精神疾病。”

蘿蔔硫素存在於各種十字花科蔬菜中，幾十年前由約翰霍普金斯大學的Paul Talalay和Jed Fahey首次被確定為“化學保護”物質。

據世界衛生組織稱，思覺失調症影響全世界約2100萬人。

附註:谷氨酸是興奮性的神經傳導物質，濃度過高可能導致思覺失調症。

參考文獻:

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“當大鼠用咖啡治療三天時，小腸肌肉收縮的能力似乎有所增加，”該研究的第一作者，加爾維斯頓德克薩斯醫療分公司，也是內科醫學副教授施軒錚博士說。“有趣的是，這些效果與咖啡因無關，因為不含咖啡因的咖啡具有與普通咖啡相似的效果。”

人們早就知道咖啡會增加腸蠕動，但研究人員並沒有指出具體的原因或機制。研究人員檢查了當糞便物質在培養皿中暴露於咖啡時細菌的變化，並研究了大鼠在三天內攝入不同濃度的咖啡後糞便的成分。該研究還記錄了腸道和結腸平滑肌的變化，以及直接暴露於咖啡時肌肉的反應。

該研究發現，培養皿中糞便中細菌和其他微生物的生長受到1.5％咖啡溶液的抑制，微生物的生長甚至低於3％的咖啡溶液。低咖啡因咖啡對微生物組具有類似的作用。

在給大鼠餵食咖啡三天後，他們的糞便中的細菌總數減少了，但是研究人員表示需要更多的研究來確定這些變化是否有利於被認為是“好”菌的腸桿菌，或被認為是無關好壞的腸桿菌。

大鼠的後段小腸和結腸中的肌肉在攝取一段咖啡後顯示出收縮能力增加，並且當肌肉組織直接在實驗室中暴露於咖啡時，咖啡刺激小腸和結腸的收縮。

作者說，這些結果支持了進一步臨床研究的必要性，以確定咖啡飲用是否可能是手術後便秘或腸阻塞的有效治療方法，其中腸道在腹部手術後會停止工作。

參考文獻:

https://www.gastrojournal.org/article/S0016-5085(19)38364-7/pdf