益生菌和微生物组：焦虑和抑郁的临床干预试验

目的

人体微生物组，也称为微生物群落，由身体的细菌菌落组成。 虽然细菌通常与疾病有关，但有一种被称为益生菌的有益细菌会在人体肠道微生物组中自然生长。 益生菌是活的微生物，由大约 400 种不同的细菌菌株组成，它们支持宿主生物体的生命。 肠道微生物群，也称为肠道菌群，除了影响各种神经功能外，还在人体正常发育、消化、体重、营养和免疫系统调节中发挥作用。 已经发现，包括抗生素、疾病、压力和饮食在内的环境因素可以通过它们对位于肠道微生物群落中的益生菌的影响来改变个体的微生物组。

尽管益生菌在人体肠道中自然生长，但肠道微生物组的获取因人而异，具体取决于各种因素，包括分娩方式和早期饮食。 研究表明，新生儿首次接触细菌并获得其微生物组的第一批成分是在出生时发生的。 婴儿在分娩时通过阴道时会获得母亲的细菌。 研究表明，由于这个原因，通过剖宫产出生的孩子的微生物组多样性较低（Dominguez-Bello、Costello、Contreras、Magris、Hidalgo、Fierer 和 Knight，2010 年）。 研究还表明，婴儿在出生后的头两年，在饮食营养的影响下，会继续获得肠道微生物组。 例如，在一项针对 6 名母乳喂养婴儿和 6 名配方奶喂养婴儿的研究中，那些食用含有益生元（喂养益生菌的物质）和多种益生菌的特别强化配方奶粉的婴儿，其肠道菌群的多样性远高于那些食用配方奶粉的婴儿。接受母乳喂养（Harmsen、Wildeboer-Veloo、Raangs、Wagendorp、Klijn、Bindels 和 Welling，2000）。 请注意，这项研究并没有否定母乳的好处，而是旨在评估在化学成分与母乳相似的婴儿配方奶粉中提高益生元和益生菌浓度的影响。

由于益生菌除了在人体内正常生长外，还从环境中自然获得，因此人类食用益生菌是安全的。 此外，加拿大卫生部已将益生菌标记为可供人类安全食用的天然保健品 (NHP)。 我们每天吃的常见食物都含有益生菌，可以丰富我们的肠道菌群。 例如，酸奶和奶酪含有益生菌。 随着益生菌对肠道微生物组的积极作用以及人们对益生菌对多种疾病的巨大治疗潜力的认识的增加，研究人员最近对益生菌的兴趣高涨。

微生物组和身体健康

研究表明，双歧杆菌和乳酸杆菌等益生菌菌株通过抑制致病细菌的定植和生长，有助于治疗肠易激综合征和其他胃肠道疾病。 此外，肠道微生物组被认为在调节健康的免疫系统功能方面发挥着不可或缺的作用。 免疫系统的功能是通过与微生物组的稳态关系来维持的，而微生物组又在淋巴组织和免疫系统的发育中发挥作用 (Hooper, Littman, & Macpherson, 2012)。 肠道菌群失衡与免疫反应受损有关。

微生物组和心理健康

微生物组与多种心理健康状况有关。 研究人员将这种联系称为“肠-脑轴”（Forsythe、Sudo、Dinan、Taylor 和 Bienenstock，2010 年）。 已发现肠道中的细菌会产生 GABA 和血清素，但目前尚不清楚这些胃肠道产生的神经递质影响大脑功能的确切机制。 然而，微生物组的破坏与自闭症以及焦虑症和抑郁症有关。

例如，早期使用抗生素导致的肠道菌群失衡也与自闭症的发展有关。 益生菌已被证明可以通过促进有益细菌的生长和抑制有害细菌的生长来帮助治疗自闭症症状。 研究人员发现自闭症儿童肠道中某些产生丙酸的梭状芽孢杆菌过度生长。 丙酸是一种神经毒素，可穿过血脑屏障并可能破坏儿童早期大脑的正常发育（Parracho、Gibson、Knott、Bosscher、Kleerebezem 和 McCartney，2010 年）。

正常微生物群落发育的破坏也与持续到晚年的应激反应性的改变有关。 例如，身体功能所必需的各种代谢途径，例如涉及胆汁酸和类固醇激素合成剂的代谢途径，都取决于健康的微生物组（Antunes、Han、Ferreira、Lolic、Borchers 和 Finlay，2011 年）。 研究表明，在生命早期使用抗生素会导致肠道菌群和多样性减少，并可能导致生理上的警觉状态，类似于一种被称为“焦虑敏感性”的特征。 焦虑敏感性是指一些人倾向于持续监测自己的生理状态，并将体内平衡的正常波动误解为危及生命的事件。 在动物研究中，益生菌的摄入导致焦虑相关行为的减少以及调节压力相关激素的 GABA 受体的改变（Bravo、Forsythe、Chew、Escaravage、Savignac、Dinan、Bienenstock 和 Cryan，2011 年）。 将无菌小鼠（即没有微生物组的小鼠）与具有丰富肠道微生物群的小鼠进行比较时，也证明了肠道微生物群对压力和焦虑的有益影响。 与无菌小鼠相比，具有丰富肠道菌群的小鼠表现出更少的应激反应。

当前提案

拟议的项目将调查益生菌对人类焦虑和相关心理和生理因素的影响。 将在双盲安慰剂交叉设计中评估益生菌在减少焦虑和其他与微生物组破坏相关的因素方面的治疗潜力。 根据迄今为止的研究结果，假设益生菌可以减轻焦虑和抑郁症状。

方法

将通过在沃尔夫维尔地区周围不同地点以及当地报纸和 Facebook 等社交媒体网站上张贴的广告招募 75 名年龄在 18 岁以上的男性和女性参与者。 在线广告，包括指向包含研究资格和要求信息的网站的链接 (http://www.probiotestudy.com) 将发布在沃尔夫维尔各种组织的 Facebook 群组上，包括 Inner Sun Yoga Center、Wolfville Farmer's Market 和 EOS Fine Foods 社区委员会，以及当地报纸，例如 Grapevine 和 Advertiser（见附录 A）。 信息手册将分发给 Valley Regional Hospital、Eastern Kings Memorial Health Centre 和 Mud Creek Medical Co-op Ltd.，以便在候诊室展示（见附录 B）。 广告海报也将张贴在 Wolfville 地区（包括 Acadia Athletic Complex 社区委员会、Wolfville Shopper's Drug Mart 和 Wolfville Post Office 社区委员会），并带有包含研究信息页面网站 URL 的拉环（见附录 C）。 还将向阿卡迪亚大学针对非学术职业招聘的员工发送一封全体员工电子邮件（见附录 D）。

由于对 18 岁以下参与者的研究有限，参与者必须年满 18 岁。 参与者还必须居住在新斯科舍省沃尔夫维尔的车程范围内，能够前来沃尔夫维尔与研究人员会面，并拥有有效的电子邮件地址。 参与的排除标准包括从事与学术相关的职业，包括大学/学院教授或学生（以避免与学期期间高压力相关条件的特定波动相关的队列效应）；患有艾滋病毒/艾滋病；目前正在接受化疗；诊断出严重的代谢、免疫或消化问题，包括癌症、克朗氏病或溃疡性结肠炎、多发性硬化症、狼疮、艾迪生病或其他形式的肾上腺功能不全；目前正在使用药物治疗焦虑症；服用益生菌胶囊；服用抗生素；或患有任何其他严重的医学疾病。

一旦潜在参与者查看了研究网站上的信息并表示他们希望参与，他们将被引导至知情同意页面。 通过选中复选框并单击在线知情同意页面上的“提交”，他们将表示同意参与并将被定向到人口统计问卷（参见附录 E）。 调查问卷将包含有关参与者的健康状况、病史和他们食用的食物的问题。 本研究期间在线收集的所有数据都将存放在加拿大服务器上，以避免与存放在美国服务器上的数据相关的爱国者法案问题。 研究人员将安排与在线同意参与的参与者的约会。

该研究将在 22 周内进行，在此期间，参与者将服用口服益生菌 10 周，安慰剂（一种没有治疗作用的惰性物质）服用 10 周，中间有两周的清除期. 参与者将在前 10 周接受益生菌或安慰剂，在后 10 周接受另一种。 参与者和服用益生菌和安慰剂的研究人员都不会知道参与者服用的是哪一种。 因为这是一个双盲设计，只有主管苏珊波特博士会知道参与者的实验情况。 主管将随机分配参与者到安慰剂或益生菌条件。

本研究中使用的益生菌是从 Prescribed For Life 购买的 Organic Probiotics 7 Strains 200 亿/克。 这是一种天然有机益生菌粉末，包括嗜酸菌、双歧杆菌、干酪菌和鼠李糖菌菌株，每粒胶囊 400 毫克。 安慰剂胶囊将含有 400 毫克米粉。 每个参与者将收到两个药瓶——一个装有 70 个益生菌胶囊，可服用 10 周，另一个装有 70 个安慰剂胶囊，可服用 10 周。 这些胶囊需口服，每天一粒。

研究人员和主管将安排与每位参与者会面，为研究提供详细说明，并为每位参与者继续研究获得知情同意（参见附录 F 和附录 G）。 在最初的约会、十周的约会和最后的二十周的约会中，参与者将完成抑郁焦虑和压力量表 (DASS) 和焦虑敏感度指数 (ASI)。 参与者将在研究期间三次完成这些测量，以便研究人员测量三个时间点的焦虑和抑郁症状的变化。 在每次这些会议上，参与者还将获得一瓶益生菌胶囊或安慰剂胶囊，以便在 10 周内服用。 在为期十周的预约中，参与者还将获得 DASS 和 ASI 的副本，以便在研究结束时完成（参见附录 H）。 在第三次也是最后一次预约时，参与者将带来他们完成的问卷调查，并有机会提出他们对研究的任何问题，并完成抽奖投票。 如果他们想知道他们在哪个阶段接受了益生菌和安慰剂胶囊，他们将被告知一旦研究完成，这些信息将通过电子邮件发送给他们。

研究人员将在每个阶段（益生菌和安慰剂）的第三天和第六天通过电子邮件联系参与者，以登记并回答他们可能有的任何问题（见附录 I）。 参与者将被要求在研究期间每两周完成一次简短的问卷调查，完成时间不应超过 5 分钟（参见附录 J 和附录 K），以绘制焦虑和/或身体健康的任何变化图表，如以及在出现任何问题时保持沟通渠道畅通。

同意

参与者将填写两份同意书，一份在收集人口统计和身份信息之前在线填写，另一份在开始研究的益生菌阶段之前填写（分别参见附录 E 和附录 G）。

欺骗和汇报

虽然技术上不是欺骗，但参与者将在研究期间每隔十周接受安慰剂或益生菌，但不会被告知他们接受的是两种中的哪一种，尽管他们会被告知他们不会被告知。 研究完成后，希望知道的参与者将被告知他们在每十周期间接受了两种（益生菌或安慰剂）中的哪一种。 参与者也将有机会让研究人员回答他们的所有问题，一旦研究完成，那些希望收到结果副本的人将通过电子邮件发送给他们。

风险和收益

益生菌是在人体肠道中自然生长的有益细菌。 迄今为止，还没有公布与食用益生菌相关的风险。 尽管如此，参与者将在每个阶段的第一周（益生菌和安慰剂）接触两次，以确保他们没有遇到任何不良副作用。 此外，在整个研究过程中，参与者将每两周提交一次关于他们身心健康的最新信息，此外，如果他们在研究期间有任何疑虑，我们将鼓励他们联系研究人员。

通过参与该研究项目，参与者可能会更加意识到他们正在经历的任何焦虑或抑郁症状，并且由于参与人数增加，他们的情绪困扰可能会增加。 为了解决这些问题，将向参与者提供 Wolfville 地区心理健康服务提供者的具体联系信息。

虽然目前还不确定对参与者的直接好处，但他们可能会经历焦虑和/或抑郁症状的减轻，而且他们很可能会经历任何与肠道相关的生理症状的减轻，因此服用益生菌。 然而，在研究完成之前，不可能确定症状的任何改善是否归因于益生菌干预。

保密

机密性将始终保持。 一旦他们被纳入研究，每个参与者将被分配一个唯一的代码，该代码将用于所有问卷和其他数据。 除最初的在线问卷外，参与者的姓名不会与任何数据一起出现。 一旦就参与研究的干预阶段联系了潜在参与者，在线问卷数据将从服务器中删除，姓名将替换为代码。 代号和姓名的主列表将保存在受密码保护的文件中，该文件位于研究人员受密码保护的计算机上的单独文件夹中。

数据安全：所有纸质问卷将存放在上锁办公室的上锁文件柜中。 所有电子数据文件都将存储在受密码保护的计算机上。 由于这一研究领域相对较新，数据将无限期保存，因为它可能有助于指导未来的研究。