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[health] 科學家發現會製造血清素的腸道菌:腸道研究的最新進展

腸道血清素:身體中被忽略的重要調節者

血清素常被視為情緒的重要化學物質,但人體中大部分的血清素其實存在於腸道,並參與腸蠕動、分泌調節與痛覺傳遞,同時透過腸腦軸和大腦進行溝通,是維持腸道神經系統穩定運作的重要分子 [3][5]。 因此,理解腸道如何獲得血清素,對腸胃道健康有相當重要的意義。

過去的科學認知:腸菌只能「影響」血清素,不能製造

過去研究指出,部分腸道菌能透過代謝物影響腸上皮細胞,進而刺激這些細胞分泌血清素 [3]。 換言之,腸道菌被認為能調節宿主的血清素產量,但不具備自行製造血清素的能力。 這項觀點在多年科學文獻中都相當一致,因此「腸菌能否自己產生血清素」一直是一個未解問題。

新證據的出現:腸道菌確實可以自行製造血清素

2025 年發表於 Cell Reports 的研究為這個問題帶來新的突破。 研究團隊成功鑑定出兩株來自人類腸道的乳酸菌——Limosilactobacillus mucosaeLigilactobacillus ruminis——在共培養條件下,能利用血清素前驅物 5-HTP 生成具生物活性的血清素 [1]

為了避免宿主細胞混淆來源,研究者使用 Tph1 基因敲除且無菌飼養的小鼠模型。 這類小鼠無法自行產生腸道血清素,因此腸道中出現的血清素可直接歸因於菌株本身。 結果顯示,小鼠糞便血清素含量提升,腸道肌外神經叢的神經纖維標誌增加,腸道轉運也逐漸恢復到接近正常的狀態 [1]。 這些現象一致支持這兩株菌具備自行製造血清素並促進腸神經支配的能力,是腸菌研究向前推進的一項重要發現。

IBS 與菌相改變:症狀可能與血清素相關

研究團隊也針對 IBS(腸躁症)患者的腸道菌相進行分析,發現 L. mucosae 在 IBS 患者中顯著較低,且與便秘症狀呈負相關 [2]。 雖然這些資料仍只能代表相關性,但符合過去認為 IBS 症狀可能與菌相改變、血清素調節異常及腸神經訊號失衡等因素共同影響的觀點 [2]。 此發現也為 IBS 的潛在機制提供更多推敲方向。

腸菌與神經傳導物質:腸腦軸的複雜互動

腸道菌不只與血清素有關。 研究指出,腸菌也能影響 GABA、Dopamine 等其他神經活性物質,並參與神經可塑性、壓力反應與疼痛敏感度 [4][5]。 本次研究顯示部分菌株具備自行產生血清素的能力,使腸菌在神經調節中的角色從「間接參與」擴展為「可能具有主動性」。 這使我們理解到腸腦軸不只是訊號的被動傳遞,而是可能存在多向、複層次的動態互動。

臨床應用仍需更多科學驗證

儘管這項研究成果令人期待,但目前證據仍來自動物模型與人類菌相分析,距離實際應用於臨床治療仍有一段距離。 目前沒有任何臨床試驗證實補充這兩株菌能改善 IBS、腸蠕動異常或情緒相關症狀,因此不宜貿然將此發現視為治療方法 [1]。 未來仍需進行更多安全性評估、劑量研究與隨機對照試驗,才能確認其臨床價值。

實務建議:維持菌相多樣性仍是目前最可靠的方式

在尚未有臨床證據前,最穩健的健康策略仍是支持腸道菌群的多樣性。 均衡飲食、充足膳食纖維、發酵食物攝取以及避免不必要的抗生素使用,都已被大量人類研究證實有助維持菌相平衡並促進腸道健康 [6]。 這些作法雖無法替代特定菌株的研究成果,但有助維持整體腸道功能的穩定性。

結語

腸菌能自行製造血清素的證據,使我們更理解腸道菌在腸神經系統與腸腦軸中的角色可能比過去預期更具主動性。 未來若能進一步釐清其作用機制並完成臨床試驗,或許能為腸胃功能與相關疾病提供全新的研究與治療方向。 而在更多研究問世之前,維持健康的生活型態與支持菌相多樣性仍是最實際的方式。

參考文獻

[1] Moretti, C. H., Grasset, E., Zhu, J., Yang, G., & Bäckhed, F. (2025). Identification of human gut bacteria that produce bioactive serotonin and promote colonic innervation. Cell Reports. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116434

[2] Simrén, M., Tremaroli, V., & Bäckhed, F. (2024). Microbiome alterations in irritable bowel syndrome and potential therapeutic targets. International Journal of Molecular Sciences, 25(22), 12395. https://doi.org/10.3390/ijms252212395

[3] Yano, J. M., Yu, K., Donaldson, G. P., et al. (2015). Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis. Cell, 161(2), 264–276. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.02.047

[4] Strandwitz, P. (2018). Neurotransmitter modulation by the gut microbiota. Brain Research, 1693, 128–133. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.03.015

[5] Cryan, J. F., et al. (2019). The Microbiota–Gut–Brain Axis. Physiological Reviews, 99(4), 1877–2013. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2018

[6] Hills, R. D., et al. (2019). Gut microbiome: Profound implications for diet and disease. Nutrients, 11(7), 1613. https://doi.org/10.3390/nu11071613

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