近些年来，精神疾病的患病率大幅提升。依据 2019 年世界卫生组织的报告，全世界大约有 9.7 亿人受到精神疾病的困扰，其数量占全球人口总数的 10%还多。然而，精神疾病的诊断和治疗都面临着巨大的难题。

相关研究显示，肠道环境对于精神健康有着颇为显著的影响，膳食纤维在保持肠道健康方面起着关键作用。可溶性纤维经由发酵产生短链脂肪酸（SCFAs），有利于改善肠道环境，并且能够缓解诸如抑郁症和焦虑症等心理疾病。不过，针对不可溶性纤维（像纤维素）对肠道环境和情绪的作用，还未展开充分的研究。

就在近日，日本早稻田大学的 Chihiro Nozaki 研究小组在 ACS Pharmacology & Translational Science 上发表了一篇名为 A Cellulose-Rich Diet Disrupts Gut Homeostasis and Leads to Anxiety through the Gut-Brain Axis 的研究论文。他们发觉，长时间摄取富含纤维素的饮食（cellulose-rich diet, CRD）会借助肠道-脑轴致使焦虑行为增多。

研究表明，长期食用高纤维素饮食会逐步使小鼠呈现出更多的焦虑类似行为，尤其在掩埋行为试验中这一表现较为突出。尽管运动能力并未遭到改变，但是高纤维素饮食组的小鼠体内压力激素皮质酮的水平却有所上升，这显示出纤维素饮食和焦虑程度的提高存在关联。

另外，长期摄取高纤维素饮食会使肠道环境变差，具体表现为盲肠的 pH 值升高以及短链脂肪酸（SCFAs）的减少。这样的饮食习惯会造成肠道的通透性增大和蠕动功能降低，排便的次数和粪便的重量减少，然而体重和食物摄入量并未发生改变。研究人员指出，即便没有明显的炎症或者基因表达方面的变化，高纤维素饮食也依然可能引发微生物群落的失衡以及肠道屏障的受损。

研究还发觉，高纤维素饮食组的小鼠对于过敏刺激（例如异硫氰酸烯丙酯和辣椒素）展现出了显著的高度敏感。另外，高纤维素饮食组小鼠肠道中的 TRPA1 和 SGLT1 表达有所上调，而 TRPV1 的表达未出现变化。这意味着高纤维素饮食的摄入引发了 TRPA1 和 SGLT1 的上调，可能增强了对于有害刺激的反应能力，进而导致肠道过敏以及迷走神经的进一步被激活。

通过迷走神经切断实验可知，高纤维素饮食组小鼠的焦虑症状在迷走神经被切断之后明显减轻，这说明高纤维素饮食所引发的焦虑效应是通过肠脑轴间接形成的。另外，迷走神经切断后的小鼠呈现出盲肠 pH 显著升高的情况，这或许与 SCFAs 减少相关。

研究还指出，高纤维素饮食导致的焦虑类似行为是通过肠道环境的变化（例如 SCFAs 减少以及肠道 pH 升高）而非直接对大脑产生作用，通过迷走神经对焦虑产生了间接的影响。

研究人员通过向小鼠注射阿片受体拮抗剂纳洛酮，观察到纳洛酮的注射抑制了由高纤维素饮食引发的焦虑，同时并未对运动能力产生影响。这意味着高纤维素饮食导致的肠道高度敏感或许会通过迷走神经的过度激活进一步激活阿片系统，进而致使焦虑增强。

为了探究高纤维素饮食引发焦虑的分子机制，研究人员对参与焦虑调控的脑区中的单胺水平进行了测量。结果显示，长期摄取高纤维素饮食会明显使杏仁核中的多巴胺水平升高，并致使多巴胺 D2 受体 mRNA 的表达下降。迷走神经切断能够扭转 D2 受体表达降低的情况，但对多巴胺水平并未产生显著作用。高纤维素饮食还降低了杏仁核中的炎症因子 TNF-α 和 IL-6 的 mRNA 表达，或许是通过减少骨髓中单核细胞的生成来缓解炎症。

总的来讲，这项研究显示长期摄入高纤维素饮食会致使肠道状况变差以及高度敏感，进而通过迷走神经激活阿片系统，最终加重焦虑以及杏仁核中的多巴胺异常状况。通过饮食方面的干预或许能够对预防和治疗精神疾病有所帮助。

参考文献：

Ito K, Hosoki H, Kasai Y, et al. A Cellulose-Rich Diet Disrupts Gut Homeostasis and Leads to Anxiety through the Gut-Brain Axis[J]. ACS Pharmacology & Translational Science. Published September 9, 2024.