人類大腦切片的圖像顯示了血管附近的細菌，這是“大腦微生物群落”的初步證據(jù)。圖片來源：ROSALINDA ROBERTS、COURTNEY WALKER、CHARLENE FARMER

■本報記者 李晨陽

最懂你大腦的，可能不是“肚子里的蛔蟲”，而是腸子里的細菌——腸道菌群對神經(jīng)系統(tǒng)、心理和行為方面的影響正成為一個新興熱點領域。

在日前舉辦的美國神經(jīng)科學學會年會上，一張海報上的大腦切片顯微鏡圖像顯示，細菌有可能入侵了健康人類大腦細胞，并在這里“安家落戶”。

主持該研究的阿拉巴馬大學伯明翰分校神經(jīng)解剖學家Rosalinda Roberts承認，他們還需要進一步排除樣本被污染的可能性?！耙嬲C明這一點，還有很長的路要走，”巴爾的摩馬里蘭大學精神病學家Teodor Postolache說，“但這是一條令人興奮的研究道路?！?/p>

神奇學科已經(jīng)20多歲了

“早在幾年前，研究者就在一些神經(jīng)退行性疾病患者的大腦中發(fā)現(xiàn)了細菌成分。而這項研究的特別之處在于，他們發(fā)現(xiàn)健康人的大腦中也可能存在腸道來源的菌群。而在我們的認知中，當大腦有微生物進入時，這個人理論上就不健康了?！敝锌圃何⑸锼硌芯繂T、科普圖書《曉肚知腸—腸菌的小心思》作者段云峰說。

段云峰在中科院心理所讀博士期間的研究領域是“腸腦”，一個乍聽起來超乎日常經(jīng)驗的學科。但他告訴《中國科學報》記者，這個領域已經(jīng)發(fā)展20多年了。

早在上世紀九十年代，哥倫比亞大學解剖和細胞生物學系的Michael D. Gershon就提出了“第二大腦”這一概念，認為人的腸道神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)成“腸腦”。后來，有研究人員提出腸—腦軸的概念，認為腸腦和大腦之間可以相互影響，構(gòu)成了密切聯(lián)系的信息傳遞通路。

人們進一步發(fā)現(xiàn)腸道微生物也密切影響腸—腦軸的運轉(zhuǎn)，現(xiàn)在常用“菌—腸—腦軸”來描述腸道微生物、腸道和大腦之間的雙向通路。

研究顯示，一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者，存在很高比例的腸道異常狀況，而且這些人的腸道菌群與健康人存在顯著差異。由于這些疾病的致病原因未知，也幾乎沒有有效的治療方法，所以，腸道菌群是一條有潛力和突破價值的研究方向。

段云峰介紹，目前這個領域大多研究腸道菌群及其代謝產(chǎn)物如何通過血液循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)等，再透過血腦屏障影響人的心理和行為。也就是說，腸道菌群發(fā)揮作用的主要陣地仍然是腸道，而非大腦。“如果真能證明健康人大腦中存在腸道來源的菌群，對腸腦研究顯然意義重大?！彼f。

從“前衛(wèi)”到“前沿”

焦慮、抑郁、精神分裂癥、自閉癥、帕金森氏癥、阿爾茨海默氏癥……這些棘手的疾病，都被發(fā)現(xiàn)與腸道菌群異常有關。脆弱擬桿菌、乳酸桿菌、普氏桿菌、瘤胃球菌和白色念珠菌……都被證明是對腸腦具有重要意義的腸道菌群。

短短幾年前，“微生物影響大腦”這個觀點還顯得太過前衛(wèi)。段云峰本人的研究成果就曾多次被拒稿。加拿大麥克瑪斯特大學精神病和運動神經(jīng)學教授Jane Foster的一篇有關小鼠菌群和焦慮行為關系的文章，從2011年接收到正式發(fā)表，花了整整兩年時間，其間備受審稿人質(zhì)疑。

而這篇論文發(fā)表后的第二年，美國神經(jīng)科學學會就圍繞“大腦—微生物組關系”的主題，召開了一次史無前例的研討會。美國國立精神衛(wèi)生研究所撥款100萬美元用以資助這一研究項目，之后越來越多“微生物—腸道—大腦軸”相關的試點項目獲得經(jīng)費支持。歐盟也斥資900萬歐元開展“我的新腸胃”5年計劃，瞄準大腦發(fā)育和神經(jīng)紊亂兩大問題。

今年2月，一家新銳公司Kallyope在兩年時間里融資1.1億美元的消息備受關注，它將用這筆錢推進開發(fā)基于消化道和大腦之間雙向通信機制的新療法。

國內(nèi)研究方興未艾

中國科學家在這一領域也做了大量開創(chuàng)性工作。中科院心理研究所行為生物學實驗室是國內(nèi)最早涉足腸腦領域的研究組之一。

2003年，該實驗室研究員金鋒等人就注意到動物的行為受腸道菌群影響。段云峰本人在金鋒研究組攻讀博士時，發(fā)現(xiàn)菌群會產(chǎn)生毒性物質(zhì)，通過分泌特殊的神經(jīng)活性物質(zhì)等方式影響服刑人員的暴力攻擊行為。

此外，該實驗室還發(fā)現(xiàn)通過補充一種乳酸桿菌，可以緩解抑郁癥模型大鼠的焦慮抑郁癥狀。

2016年，重慶醫(yī)科大學謝鵬團隊證實，腸道微生物紊亂是抑郁癥發(fā)病的潛在新病因。

“這個領域的發(fā)展刷新了原有的健康觀念，讓我們重新認識人體和那些附著在我們體表和體內(nèi)的微生物。”段云峰說，“盡管目前在醫(yī)療行業(yè)中，微生物仍常被視作感染源，而腸腦研究領域的新發(fā)現(xiàn)無疑將改變?nèi)藗儗δc腦和微生物的認知?！?/p>

他進一步指出，對一些神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙類和神經(jīng)退行性疾病，在未來的診治過程中將不得不考慮微生物的影響，針對微生物的調(diào)整或?qū)⒊蔀榉乐芜@類疾病的重要醫(yī)療手段。