《腸子的小心思》

作者 | Erman Misirlisoy

翻譯 | 天舒

審校 | 酷炫腦主創(chuàng) & 小草

朗讀 | 胡恩

美工 | 豆?jié){

編輯 | 靈沅

腸道微生物群落是人體不可缺少的微生物大軍，它們幫助人體新陳代謝，增強人體免疫力。但科學家們直到最近才開始揭露腸道和大腦之間的快速連接。

在老鼠身上，只需要兩個神經(jīng)細胞就可以將信息從腸道傳遞到腦干[4]。這意味著腸道和大腦可以在幾秒鐘或更短的時間內(nèi)相互溝通，而不是依賴于較慢的需要激素釋放的信號。

人類的腸道還可以向大腦發(fā)送有關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)和微生物存在的信號，而大腦可以利用這些信息來幫助控制新陳代謝、消化和飽腹感。從某種意義上說，腸道是人體最大的感覺器官[5]。

《辛普森一家》

2.  大鼠情緒受腸道微生物群落影響

科學家認為腸道和大腦之間的關(guān)系可能對思想和感覺有影響。在最近的一項研究中[6]，費城的一組研究人員系統(tǒng)地測試了大鼠腸道內(nèi)的微生物群落是否會影響它們的情緒和心理易感性。

研究人員將一組大鼠分成兩組：社會沖突組和放松組。放松組大鼠僅僅在自己的領(lǐng)地上休息，而社會沖突組的大鼠則被放到另一只好斗的大鼠的領(lǐng)地上，以引起緊張的互動。研究人員分析了所有大鼠的糞便樣本，以比較它們腸道內(nèi)不同的微生物群落。

在社會沖突組中，出現(xiàn)了兩種類型的大鼠。有些大鼠在入侵另一只大鼠的領(lǐng)地時表現(xiàn)得很有信心和韌性，很長時間后才表現(xiàn)出少許失敗的跡象。另一些大鼠則很脆弱，更快地以仰臥三秒的方式投[7]。

經(jīng)過幾天的反復(fù)社會沖突，大鼠的腸道微生物群落開始改變。與沒有經(jīng)歷過沖突的放松組大鼠和自信面對挑戰(zhàn)的韌性大鼠相比，脆弱大鼠的腸道內(nèi)有著更多的放線菌。

與放松組的大鼠相比，它們體內(nèi)的桿菌和梭菌含量也更高，而擬桿菌則更少。相比之下，有韌性的大鼠腸道看起來更像放松組老鼠。雖然在所有社會沖突大鼠中都能發(fā)現(xiàn)應(yīng)激的微生物效應(yīng)，但應(yīng)激對脆弱大鼠腸道細菌的影響最大。

那這些變化意味著什么呢？為了更好地理解某些功能性后果，研究人員將注意力集中在每只大鼠腸道內(nèi)桿菌和梭菌的平衡上。桿菌微生物包含多種抗炎物質(zhì)，而梭菌通常被認為與炎癥有關(guān)，因此，桿菌與梭菌比的增加可能是一種對于應(yīng)激造成的炎癥做出的健康反應(yīng)。

與這一理論相吻合的是，在數(shù)天的社會沖突中，有韌性的大鼠體內(nèi)的桿菌：梭菌比例不斷增加，在最后一天的測試中，這一比例明顯高于放松組大鼠。相比之下，脆弱的大鼠在這個比例上沒有表現(xiàn)出適應(yīng)性變化。

3.  大鼠行為受移植的腸道微生物群落影響

以上的研究結(jié)果都很有趣，但并沒有說明積極操縱動物體內(nèi)微生物平衡的后果。為了回答這個更實際的問題，研究人員從有韌性或脆弱的大鼠體內(nèi)提取微生物，并將其轉(zhuǎn)移到放松組大鼠的腸道中。在移植 6 天后，放松組大鼠開始顯示出腸道微生物群落組成的相關(guān)變化。

糞便移植對腸道微生物組重塑影響的實驗設(shè)計｜Jiah Pearson-Leary et al. 

“現(xiàn)在就斷言某種補品是否能有效地改善我們的生活還為時過早，但我們確切掌握的有限證據(jù)描繪了一幅樂觀的前景?！?/p>

更重要的是，被移植菌落的大鼠也開始改變它們的行為。在一項強制游泳測試中，從脆弱的大鼠身上獲得微生物群的大鼠表現(xiàn)出更多抑郁行為的跡象，它們更快放棄游泳，傾向于把頭露出水面踩水。

來自脆弱大鼠的腸道菌群是如何影響被移植大鼠的行為的？

在研究它們大腦的腹側(cè)海馬體時，研究人員發(fā)現(xiàn)參與保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細胞活動增加。他們還發(fā)現(xiàn)，這些大鼠血漿中皮質(zhì)酮水平升高。皮質(zhì)酮是一種參與免疫和應(yīng)激反應(yīng)的激素。這些由變化的腸道微生物群調(diào)節(jié)的免疫反應(yīng)可能導(dǎo)致了抑郁相關(guān)行為和應(yīng)激反應(yīng)。

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4.  腸道微生物群落可能影響人類心理健康，益生菌、益生元等或有助于改善健康情況

科學家們認為，這些來自大鼠的結(jié)果表明，從生物學角度來看，腸道微生物群落有可能影響情緒和行為，但這并不一定意味著這些影響也同樣適用于人類。

雖然人體研究仍然很少[8]，但已有一些研究支持腸道微生物群落和精神癥狀之間的聯(lián)系。對臨床抑郁癥患者糞便樣本的分析表明[9]，與非抑郁癥患者相比，臨床抑郁癥患者腸道中腸桿菌科等微生物較多，但普拉梭菌較少。他們體內(nèi)的普拉梭菌越少，抑郁癥狀就越嚴重。

人們認為益生菌補充劑可以增加腸道內(nèi)某些有益健康微生物的數(shù)量。它會對人類精神健康產(chǎn)生任何切實影響嗎？雖然相關(guān)研究很少，但一些早期的例子表明[10]，與服用安慰劑相比，服用一些補充劑可能會減少焦慮和心理困擾。

在一項研究中，特定的益生菌酸奶和膠囊改善了一般健康問卷調(diào)查中自我報告的結(jié)果，也改善了抑郁和焦慮量表的得分。傳統(tǒng)的酸奶和安慰劑膠囊則沒有這種效果。

在另一項研究中，健康女性每天服用兩次益生菌奶制品，連續(xù)四周，與服用安慰劑奶制品的女性相比，她們的大腦活動發(fā)生了變化，這可能會保護她們免受負面情緒敏感性的影響[11]。這些研究都沒有證實益生菌的變化可以改善情緒，但科學家對此非常感興趣。

益生元給特定微生物群的內(nèi)部生長提供養(yǎng)料，并不直接成為微生物群中的一份子。它可能具有與益生菌類似的作用。在 2015 年的一項研究中，45 名健康志愿者連續(xù)三周每天服用一劑益生元或安慰劑。服用益生元的人早晨唾液樣本中的皮質(zhì)醇水平較低[12]。皮質(zhì)醇是一種與應(yīng)激有關(guān)的激素。在一項衡量注意力的行為測試中，他們也更有可能自動地優(yōu)先處理積極的而非消極的情緒信息。

雖然有一些早期跡象表明，益生菌或益生元在未來改善心理健康方面可能發(fā)揮作用，但現(xiàn)在就斷言任何特定的補充劑是否能切實改善人們的生活還為時過早。目前，還需要更多以人類為實驗對象的研究，尤其需要運用比僅使用問卷調(diào)查更多樣化的心理健康測量方法，并包括對日常行為的評估。

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我們還需要更好地了解腸道微生物群的行為與大腦功能之間的聯(lián)系機制。即使在對大鼠的研究中，科學家們可以更直接地接觸到精細的生理過程，他們?nèi)匀粵]有完全弄清壓力環(huán)境如何刺激腸道中特定微生物群落的生長。

我們距離可以考慮購買酸奶以改善情緒健康和認知表現(xiàn)的那一天還有很久。盡管如此，隨著醫(yī)學界對人類微生物群的功能和進化有了更多的了解，一種新的治療心理健康問題的醫(yī)療工具可能會出現(xiàn)。

 參考資料