Серотонин-продуцирующие лактобактерии, способствующие кишечному транзиту

Пищеварительная система Ось кишечник-мозг

Некоторые штаммы кишечных лактобактерий — Limosilactobacillus mucosae и Ligilactobacillus ruminis — производят биологически активный серотонин, который может способствовать здоровью кишечника, улучшая плотность нейронов толстой кишки и нормализуя транзит.

Об этой статье

публикация 15 января 2026

Обновлять 15 января 2026

Серотонин необходим для работы пищеварительной системы: он регулирует основные функции желудочно-кишечного тракта (перистальтику, вазодилатацию, чувствительность внутренних органов) и способствует развитию и поддержанию работы кишечной нервной системы. Хотя серотонин в основном вырабатывается внутри организма (в два этапа: триптофан -> 5-HTP -> серотонин), предполагается, что некоторые кишечные бактерии человека также участвуют в его выработке. Недавно ученые идентифицировали эти бактерии и оценили физиологическую активность этого микробного серотонина на иннервацию толстой кишки и моторику кишечника.

95% Примерно 95% серотонина в организме поступает из кишечника, где он синтезируется, хранится и высвобождается энтерохромаффинными клетками.

Лактобактерии, производящие серотонин

Результаты подтверждают, что микробиота кишечника синтезирует серотонин и влияет на его уровень в кишечнике: в пробирке (анаэробные культуры) микробиота фекалий здоровых добровольцев производит серотонин; в организме серотонин обнаруживается в кале мышей, которые генетически неспособны синтезировать его, после того как им вводят микробиоту. Какие бактерии за это отвечают? Исследователи идентифицировали пару лактобактерий, производящих серотонин (названных Ls), состоящую из Ligilactobacillus ruminis и Limosilactobacillus mucosae. Ls не производит 5-HTP или серотонин из триптофана (этап 1 синтеза), но производит серотонин в присутствии 5-HTP (этап 2). Этот этап 2 декарбоксилирования 5-HTP до серотонина требует одновременного присутствия обеих бактерий в консорциуме.

Влияние колонизации кишечника бактериальной парой

У аксических мышей, неспособных производить эндогенный серотонин, колонизация только штаммами Ls повышает уровень энтеросеротонина, способствует иннервации толстой кишки и увеличивает количество серотонин-иммунореактивных нейронов. Однако уровень серотонина в сыворотке крови мышей остается неизменным, что позволяет предположить, что бактериальный серотонин в первую очередь регулирует местные функции кишечника.

Изолированная колония Ls продуцирует серотонин in vitro. Однако этот эффект не воспроизводится в условиях культивирования чистых штаммов (L. mucosae или L. ruminis) или их восстановленной кокультуры, в то время как эта кокультура увеличивает уровень серотонина в кале in vivo. Это свидетельствует о том, что продукция серотонина микроорганизмами может зависеть от конкретных условий кишечника (субстраты, pH, кислород, кофакторы, взаимодействие микроорганизмов).

Энтерохромаффинные клетки млекопитающих синтезируют серотонин в два этапа из ароматической аминокислоты триптофана (Trp):

1. Гидроксилирование Trp приводит к образованию предшественника серотонина 5-гидрокситриптофана (5-HTP). Триптофангидроксилазы (TPH), принадлежащие к более широкому семейству гидроксилаз ароматических аминокислот (AAAH), осуществляют этот первый, лимитирующий скорость этап синтеза серотонина.

2. Затем 5-HTP декарбоксилируется ароматическими аминокислотными декарбоксилазами с образованием серотонина.

Восстановление моторики кишечника у пациентов?

Наконец, Ls нормализует время прохождения кишечного тракта у аксических мышей. Однако у пациентов с синдромом раздраженного кишечника количество L. mucosae (но не L. ruminis) в кале значительно ниже, чем у здоровых людей. И чем меньше этой бактерии, тем тверже стул. Может ли механизм, связанный с микробиотой, влиять на местный биосинтез серотонина и моторику кишечника у этих пациентов? По мнению авторов, будущие исследования могут определить, способны ли эти бактерии, производящие серотонин, восстанавливать физиологический уровень серотонина у пациентов с нарушениями моторики кишечника.