節奏快速且高壓的現代社會中，超過30%的成年人飽受慢性失眠之苦。過去治療失眠多仰賴傳統藥物，但長期使用往往伴隨副作用與成癮依賴的風險。
因此，科學界轉向關注「菌腦腸軸（Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA）」的雙向溝通機制，證實腸道微生態能透過神經、內分泌等系統直接影響大腦，進而催生出具備神經保健功效的「精神益生菌（Psychobiotics）」。
台灣研發專利菌株 發酵乳桿菌PS150的卓越成效
在眾多精神益生菌中，由台灣科學研究團隊開發的發酵乳桿菌 PS150（Limosilactobacillus fermentum PS150）展現出突破性的助眠潛力。研究指出，口服 PS150 不僅能顯著縮短入睡潛伏期並延長總睡眠時間，其整體成效甚至優於市面上其他同類菌株與常見藥物。此外，實驗更進一步證實，PS150 能夠有效對抗並緩解由咖啡因所引起的睡眠障礙。
作用機制與高安全性的天然膳食補充品
針對其精確的助眠機制，研究推測PS150主要是透過調節下視丘中的「腺苷 A1受體」發揮作用。值得注意的是，PS150的成效具備明確的時間與劑量依賴性，且在發揮助眠作用的同時，完全不會干擾正常的日常自發活動能力。高安全性使其成為極具潛力的天然助眠補充品，為尋求替代傳統安眠藥物的現代人，提供了一個安全且無負擔的全新選擇。
以下整理PS150菌株的實驗設計與研究成果：
研究一：胞外多醣 (EPS) 的功能鑑定研究 (Huang et al., 2023)
- 研究重點：透過eps1基因缺失菌株（GR1009）的對照實驗，確證了 胞外多醣 (EPS) 為 發酵乳桿菌PS150介導「菌腸腦軸」以優化睡眠結構的核心功能效應分子。
- 研究設計：
- 實驗對象：6 週齡雄性 C57BL/6J 小鼠。
- 實驗組別：分別餵食磷酸鹽緩衝液 (PBS)、PS150 活菌、加熱殺菌的 PS150 (HK-PS150)、PS150 的表型變異株 GR1009（缺乏 eps1 基因群且胞外多醣產量低）、以及從 PS150 提取的粗胞外多醣 (C-EPS)。
- 劑量與時程：菌株劑量為每日 CFU，連續餵食 13 天；C-EPS 劑量為每日 0.4 mg。
- 評估指標：進行戊巴比妥誘導睡眠實驗，測量睡眠潛伏期、睡眠時長及恢復時間。分析糞便微菌叢組成。
- 實驗成果：
- 睡眠參數：PS150 (175.50 ± 26.68 s) 與 HT-PS150 (183.20 ± 20.79 s) 顯著縮短了睡眠潛伏期，效果優於 GR1009 (236.10 ± 46.26 s)。
- 恢復時間：PS150 (17.63 ± 6.95 s) 與 HK-PS150 (29.90 ± 24.79 s) 顯著減少了睡眠恢復時間，而 GR1009 (113.60 ± 54.56 s) 則無此效果。
- C-EPS 效果：餵食 C-EPS 顯著降低了睡眠潛伏期與恢復時間，成功重現了 PS150 的助眠效果。
- 菌株差異：PS150 的胞外多醣產量 (6.84 ± 0.55 mg/g biomass) 顯著高於 GR1009 (1.65 ± 0.11 mg/g biomass)。
- 微菌叢：PS150 與 HT-PS150皆顯著增加了腸道中 Blautia、Dubosiella 與 Lachnospira 的豐度。
研究二：熱處理 PS150 (HT-PS150) 的人體臨床試驗 (Lee et al., 2025)
- 研究重點：證實HT-PS150後生元能顯著調控夜間褪黑激素與日間食慾素（Orexin）的分泌水平，針對失眠症狀較重（ISI ≥ 8）的受試者，更具備改善睡眠效率及降低焦慮評分（GAD-7）的臨床顯著性。
- 研究設計：
- 實驗對象：84名20-60 歲、PSQI ≥ 5 且 ISI < 22的睡眠困擾成人。
- 實驗組別：隨機雙盲分為安慰劑組 (n=40) 與HT-PS150組 (n=39)。
- 劑量與時程：每日攝取一顆膠囊（HT-PS150組含cells），連續 8 週。
- 評估指標：主觀量表 (PSQI, ISI, GAD-7)、穿戴式設備監測、以及尿液、唾液與血液中的生化指標（褪黑激素、皮質醇、食慾素等）。
- 實驗成果：
- 全體分析：兩組的PSQI與ISI總分隨時間皆顯著下降，但組間無統計顯著差異。
- 生化指標調節：HT-PS150 組有更高比例的受試者表現出夜間尿液褪黑激素上調 (84.6% vs 65.0%, p=0.045) 及白天血漿食慾素水平改善 (84.6% vs 65.0%, p=0.045)。
- 嚴重程度亞組 (ISI ≥ 8)：在失眠症狀較重的亞組中，HT-PS150 顯著改善了 PSQI 總分 (p=0.002)，特別是在睡眠時長與睡眠效率方面優於安慰劑組 (p=0.046)。
- 焦慮改善：ISI ≥ 8 的亞組在攝取 HT-PS150 後，GAD-7 焦慮評分顯著降低 (p < 0.001)。
研究三：PS150 對戊巴比妥誘導睡眠的菌株特異性研究 (Lin et al., 2019)
- 研究重點：連續攝取PS150能顯著上調下視丘中腺苷 A1 受體（A1R）的 mRNA 表達，證實其具備透過調節中樞神經訊號傳導，進而優化睡眠品質的生物活性。
- 研究設計：
- 實驗對象：成年雄性C57BL/6J 小鼠。
- 實驗組別：分別餵食 PBS、PS150、PCC 菌株（商業益生菌）或 ATCC （標準菌株）。
- 劑量與時程：測試不同劑量 ( vs CFU) 及不同天數（第 1, 4, 7, 14 天）的影響。
- 咖啡因實驗：小鼠腹腔注射咖啡因 (15 mg/kg) 以誘導睡眠干擾，並評估PS150是否能緩解此現象。
- 評估指標：戊巴比妥誘導睡眠參數、下視丘基因表達分析。
- 實驗成果：
- 菌株特異性：僅PS150顯著減少睡眠潛伏期並增加睡眠時長，其他 L. fermentum 菌株無效。
- 時效與量效：劑量需達CFU且連續餵食7天以上才展現顯著效果。
- 緩解咖啡因：PS150顯著緩解了由咖啡因引起的睡眠時長縮短，效果優於對照藥物苯海拉明(DIPH)。
- 基因表達：連續餵食28天後，小鼠下視丘中腺苷A1受體 (A1R) 的mRNA 表達顯著增加 (p < 0.05)。
研究四：PS150改善新環境壓力睡眠干擾 (Lin et al., 2021)
- 研究重點：使用無線睡眠監測系統，評估PS150對小鼠因新環境（首夜效應）引起的自發性睡眠結構干擾之改善效果，並分析其對腸道微菌叢的重塑作用。
- 研究設計：
- 實驗對象：植入電極的雄性C57BL/6J小鼠。
- 實驗組別：分為對照組(Veh)、藥物組(DIPH)與PS150組。
- 實驗模型：透過更換籠子(Cage Change) 誘導「首夜效應」(First Night Effect, FNE) 的睡眠干擾。
- 劑量與時程：PS150 每日劑量為CFU，連續餵食 4 週。
- 評估指標：無線多項睡眠電圖記錄（包含覺醒、NREM、REM 階段及Delta波功率）、微菌叢測序。
- 實驗成果：
- 睡眠結構：在FNE壓力下，PS150組顯著延長了光照期 (ZT 0–8) 的 NREM 睡眠長度並縮短睡眠潛伏期。
- 藥物對比：與 DIPH 相比，PS150 不會引發REM 睡眠剝奪或導致睡眠碎片化（NREM 中斷）。
- 睡眠質量：PS150恢復了FNE期間第一小時損失的NREM-delta 功率（代表深層睡眠強度）。
- REM 恢復：PS150組的REM睡眠在第二小時即恢復正常，對照組則需三小時。
- 菌群調節：PS150顯著增加了腸道中Allobaculum、Bifidobacterium 與 Coriobacteriaceae UCG-002 的比例。
- 神經調節：PS150顯著提升了非壓力（僅尾部處理）小鼠下視丘 A1R 的 mRNA 表達。
以上實驗中，無論是動物實驗還是人體臨床試驗，都觀察到PS150能顯著縮短入睡潛伏期（Sleep Latency），也強調了PS150的助眠效果具有時間依賴性，通常需要連續攝取 28 天才能達到最佳效益。
這種累積效應代表PS150並非像傳統藥物般強行阻斷訊號，而是誘導生理上的適應性改變。而提升大腦下視丘內腺苷A1受體表達量，與對晝夜節律重要激素的調節，是 PS150從根本改善睡眠結構的核心機制。
以下整理PS150作用機制與相較於藥物的不同之處：
Q1. PS150 如何增加腺苷 A1 受體的表達？
PS150菌株增加腺苷A1受體(A1R)表達的機制是一個長期且透過微生物-腸-腦軸 (MGBA) 運作的複雜過程。具體機制可歸納如下：
1. 核心有效分子：胞外多醣 (EPS)
研究指出，PS150基因組中的eps1基因群 所合成的胞外多醣(EPS)是誘發助眠效果的關鍵成分。
- 熱穩定效應：這種EPS具有熱穩定性，因此即使是加熱處理後的 PS150 (HT-PS150) 仍能保留生物活性。
- 作用路徑：EPS可能作為益生元促進特定腸道益生菌生長，或作為抗原調節腸道黏膜免疫系統，進而透過神經或體液傳導路徑影響大腦。
2. 腸道微菌叢的重塑與代謝物
PS150 的攝取會顯著改變腸道菌群的組成，這種微菌叢重塑被認為是調節大腦基因表達的前提。
- 特定菌屬增加：PS150 會顯著提升如 Blautia、Allobaculum、Bifidobacterium 及 Coriobacteriaceae UCG-002 等菌屬的比例。
- 代謝物訊號：這些菌群的改變會影響腸道內的代謝物池（如丁酸、次級膽汁酸或谷胺酸）。例如，丁酸具有抗發炎作用並能影響腦源性神經營養因子 (BDNF) 的表達，進而改善大腦功能。
3. 下視丘基因表達的調節
PS150 增加 A1R 的作用具有高度的區域特異性與時間依賴性：
- 特定區域：增加作用發生在下視丘 (Hypothalamus)，而非基底前腦 (Basal forebrain)。
- 時間需求：在小鼠實驗中，口服PS150需要連續給予28天後，才能觀察到下視丘A1R的mRNA表達量顯著上升。
- 生理意義：下視丘中的腺苷透過與A1R結合，可以抑制促醒神經元（如食慾素 orexinergic 和組織胺histaminergic神經元）的活性，從而促進睡眠並縮短入睡時間。
4. 菌株與環境因素
- 菌株特異性：並非所有乳酸菌都有此功能。實驗顯示，僅PS150具備此效果，其他同種的 L. fermentum 菌株（如PCC或標準菌株ATCC 14931T）並無法增加A1R表達。
- 壓力干擾：雖然PS150在正常或慢性壓力狀態下能增加 A1R 表達，但在面對急性壓力（如更換籠子）時，這種增加的趨勢可能會暫時消失。
總體而言，PS150 透過其特定的 EPS誘導腸道微菌叢重塑，在經過長期（約 4 週）下視丘中A1R的表達，強化了內源性腺苷抑制興奮、促進睡眠的能力。
Q2. PS150 如何調節皮質醇與褪黑激素的分泌？
PS150菌株（包括其後生元形式HT-PS150）主要透過微生物-腸-腦軸 (MGBA) 來調節與睡眠緊密相關的內分泌指標，具體調節機制如下：
1. 增強褪黑激素 (Melatonin) 的分泌
褪黑激素是調節晝夜節律與啟動睡眠的核心激素。PS150透過以下方式提升其水平：
- 強化內源性分泌：臨床研究顯示，攝取HT-PS150後，有顯著高比例（84.6%）的受試者表現出夜間尿液褪黑激素的上調，相較於安慰劑組（65.0%）有顯著差異。尿液褪黑激素反映了大腦松果體整晚累積的合成輸出量。
- 調節睡眠信號：除了尿液指標，HT-PS150組在夜間唾液褪黑激素上也展現出上調趨勢（53.8% vs. 35.0%）。這表示 PS150 能增強大腦在生物鐘進入夜晚時發出的「睡眠指令」。
- 生化路徑：腸道微生物被認為能透過調節「色胺酸–血清素–褪黑激素」的合成路徑來影響宿主的激素水平。
2. 抑制皮質醇 (Cortisol) 與 HPA 軸活性
皮質醇是壓力荷爾蒙，過高的皮質醇會導致過度覺醒 (Hyperarousal) 狀態，進而干擾睡眠。
- 降低夜間壓力指標：臨床試驗發現，HT-PS150能使較大比例（69.2%）的受試者夜間唾液皮質醇降低。這表示該菌株能協助身體在夜間關閉壓力反應，減輕興奮感。
- 調節壓力反應系統：PS150被證實能有效衰減下視丘-垂體-腎上腺軸 (HPA axis) 的活性。在動物實驗中，PS150顯著降低了小鼠在非急性壓力狀態下的血清皮質酮 (Corticosterone)（皮質醇的動物對等物）水平。
- 機制與成分：即使是加熱殺菌後的PS150，仍保留了如脂磷壁酸 (LTA) 和肽聚醣等結構成分，這些成分能與宿主的模式辨識受體結合，進而平衡免疫信號並降低晚間的HPA軸驅動。
3. 協同調節與生理意義
PS150 透過「一升一降」的機制來重塑睡眠環境：
- 生理時鐘校準：透過加強夜間褪黑激素信號並同時降低皮質醇，幫助人體維持一個更強大的晝夜節律強度。
- 穩定覺醒：這種調節還伴隨著白天食慾素(Orexin)水平的穩定（HT-PS150組有84.6%的受試者獲得改善），顯示PS150除了改善夜晚睡眠，還能幫助維持白天的覺醒平衡。
Q3. 相較於抗組織胺藥物，PS150 改善睡眠結構的主要優勢為何？
與抗組織胺藥物（如苯海拉明，Diphenhydramine, DIPH）相比，PS150改善睡眠結構的主要優勢在於其能在不干擾正常睡眠階段轉移的情況下提升睡眠品質，且不具備化學藥物的副作用。具體優勢如下：
1. 保護並促進 REM 睡眠的恢復
- 抗組織胺的缺點：研究顯示DIPH會顯著抑制REM睡眠（快速動眼期），導致REM睡眠剝奪。在壓力環境下，攝取DIPH的組別需要更長的時間（約4小時）才能讓REM睡眠恢復到正常水平。
- PS150 的優勢：PS150不會減少REM睡眠，且能讓受壓力影響的 REM 睡眠更迅速地在第2小時就恢復正常水平。
2. 維持 NREM 睡眠的完整性與深度
- 抗組織胺的缺點：DIPH雖然能增加總睡眠時長，但會導致NREM睡眠碎片化（增加睡眠中斷次數），降低睡眠穩定性。
- PS150 的優勢：PS150不僅不會造成睡眠中斷，還能修復因壓力而損失的NREM-delta波功率。由於Delta波是深層睡眠質量的指標，這代表PS150能有效提升睡眠的深度與恢復力。
3. 顯著縮短入睡潛伏期（Sleep Latency）
- 在多項動物實驗（包括戊巴比妥誘導睡眠模型與首夜效應模型）中，PS150展現出顯著縮短入睡時間的效果。
- 相比之下，DIPH在某些實驗中僅能延長睡眠總時長，但在縮短入睡潛伏期方面的表現往往不如PS150。
4. 理想的覺醒過程與無殘餘副作用
- 抗組織胺的缺點：長期使用抗組織胺易產生耐受性，且常伴隨頭痛、頭暈、認知障礙及白天的嗜睡感,,。
- PS150 的優勢：PS150能縮短睡眠恢復時間（Recovery time），即減少從甦醒到恢復自發性行動所需的時間，且不會影響醒後的運動協調能力,。作為獲得歐盟安全資格（QPS）認證的益生菌，其安全性遠高於非處方助眠藥物。
5. 調節機制更符合生理自然
- 抗組織胺是透過強行阻斷組織胺路徑來誘導睡眠。
- PS150則是透過微生物-腸-腦軸 (MGBA)，調節下視丘的腺苷A1受體表達，並協調褪黑激素與皮質醇的分泌，從根本上強化身體自然的睡眠-覺醒調節系統。
研究總結：PS150 雙向調節路徑—重塑睡眠與代謝的關鍵
PS150 透過其特有的胞外多醣(EPS)精準調節下視丘腺苷受體，有效下調HPA軸（壓力系統）的敏感度，並與腸道菌群代謝物（如丁酸、次級膽汁酸）協同作用，從源頭強化夜間褪黑激素訊號。臨床實證顯示，PS150能顯著修復「腸腦軸」訊號傳導，抑制干擾睡眠的皮質醇，針對中重度失眠人群展現出卓越的主客觀改善效益。
