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肠道微生物可以影响健康,甚至可以影响自身的的情绪

日期:2019-11-22 来源: 评论:

[摘要]在许多人眼里,细菌是一个令人讨厌的字眼。说起细菌,人们首先想到的是,应该将这些有害微生物消灭干净才对。但是研究人员要告诉你一个令人吃惊的事实:你的身体里的微生物多得令人难以想象,光是肠道里就住着多达百万亿的微生物,它们帮助分解食物,同时在身...……

在许多人眼里,细菌是一个令人讨厌的字眼。说起细菌,人们首先想到的是,应该将这些有害微生物消灭干净才对。但是研究人员要告诉你一个令人吃惊的事实:你的身体里的微生物多得令人难以想象,光是肠道里就住着多达百万亿的微生物,它们帮助分解食物,同时在身体免疫系统中也起着重要的作用,甚至可能影响你的情绪。

细菌一般都是单细胞生物,细菌的细胞与构成人体的细胞是迥然不同的,细菌细胞无成形的细胞核,而且除了染色体DNA之外,细菌还有一小段“额外”的DNA,叫作质体或质粒。细菌缺少被细胞膜包着的细胞器,如作为我们细胞生命“电池”的线粒体。几乎所有的细菌都有一层细胞壁。

大多数细菌都是利用有机和无机化合物的化学反应来进行日常活动的,但也有的细菌利用的是光能。细菌的长度一般只有几微米,例如,鼠李糖乳酸杆菌的细胞只有3微米长。我们人体内不同种类的细胞大小差别很大,红细胞的直径只有7微米,而人类细胞中最大的卵细胞的长度可达120微米,大致相当于一根头发丝的直径。

事实上,并非所有微生物都是有害的,有的微生物与人实际上是友非敌。大多数的肠道微生物(当然包括细菌在内)是在人们刚来到这个世界上时,从母体中带来的;如果你是剖腹产生下的,它们可能来自皮肤接触和周围环境。出生后,饮食、抗生素、遗传基因以及压力等多种因素都会对你体内的微生物群落产生影响。在诸多因素的影响下,种类繁多、数量庞大的微生物对于人体的影响力不亚于我们的大脑。

长期以来的观点认为,大脑操控和影响着身体各个部分,当然也包括大脑对肠道的影响。但现代医学认为,大脑与肠道是双向作用的,大脑对肠道产生影响,肠道同样也对大脑产生影响。新的研究表明,肠道微生物通过对大脑的影响,能够改变我们的情绪。许多疾病,如肥胖症、社会行为障碍、帕金森氏病以及焦虑症等都与肠道细菌相关。

10年前,日本一个研究团队对老鼠肠道微生物菌群进行了研究。实验用鼠并非普通的老鼠,而是在无菌环境下培养的小鼠,目的是为研究人员提供一批没有受到周围环境影响的“无菌鼠”,用来研究在细菌进入小鼠体内前后的大脑行为。研究结果令研究人员非常惊讶,与体内有大量微生物的普通鼠相比较,这些“无菌鼠”在细菌进入体内后产生了大量的应激激素,甚至它们的大脑里的脑源性神经营养因子(BDNF)的水平也显著增加。BDNF是一种对神经元(大脑细胞)生存、生长以及连接都有重要作用的大脑物质。

这项研究的结果公布之后,许多研究人员加入了这场无菌鼠研究热潮。其中特别有意思的是加拿大麦克马斯特大学的简·弗斯特进行的老鼠“十字迷宫”实验。他们发现,在“十字迷宫”实验中,无菌鼠在风险承受区域徘徊的时间比体内有大量微生物的同类要长得多,这表明无菌鼠的应激激素水平增加,但焦虑水平有所降低。而且,无菌鼠的大脑还显示了BDNF蛋白编码分子的变化,表明肠道微生物能够干预和影响大脑的焦虑情绪。

体内微生物群落与行为之间的有趣关联当然没有这么简单。BDNF蛋白编码分子的变化似乎还有性别上的差异。同时,最近的老鼠实验发现,没有肠道微生物的老鼠表现更为焦虑,而且,感染了“坏”细菌的老鼠会导致焦虑行为增加。

微生物对行为的影响之大令人难以置信。在一些最令人惊讶的实验研究中,科学家将有焦虑行为老鼠的肠道细菌移植到行为大胆的无菌鼠体内,结果如何?老鼠的行为也被“移植”了过去。

然而困扰科学家的问题还有很多,特别是与年龄相关的问题。一些研究表明,要通过肠道菌群改变无菌鼠的应激反应和焦虑水平,只有在它们年幼时才有效果。如果要在人类身上产生这种效果,最佳干预时间是在儿童期和进入青少年期之前。

有意思的是,我们体内本身的微生物群要到3岁时才能稳定下来。美国加州大学洛杉矶分校的胃肠病学家艾米兰·梅耶教授说:肠道菌群形成的时期与大脑发育的时间正好吻合。

尽管如此,对老年人肠道菌群水平的干预也很重要,这是因为随着年龄的增长,肠道菌群水平会自然下降。进入老年后,“微生物的构成、多样性及丰度都会明显下降。”且梅耶认为:进入老年后,肠道菌群对大脑功能的影响更大。

但是肠道微生物对大脑和行为的影响究竟有多大,目前还远未清楚。如果一个人头痛,有可能是头部受到了撞击,也有可能是因为脱水。两种完全不同的机制有可能导致产生同样的症状。肠道微生物对大脑和行为的影响也是如此。

研究提出了多种可能的机制,其中一种可能是,肠道细菌,或者是肠道细菌产生的分子,能够直接或间接与肠道迷走神经分支产生交互作用。这些信号或发向大脑,影响激素信号途径;或通过肠道壁内的神经元和迷走神经与免疫系统互动,触发反应。另外,就在不久前,研究人员发现,肠道微生物还有可能对血脑屏障的通透性产生影响。

有一项名为“鼠李糖乳酸杆菌”(一种益生菌)对健康小鼠影响的研究发现,益生菌可以让小鼠减少焦虑,放松情绪,令其大脑里的化学物质发生变化。但如果切除了老鼠的迷走神经,就不会产生这些变化。实际情况可能要复杂得多,因为另外的类似研究却发现并不取决于迷走神经。科学家认为,不同的细菌对人体生理会产生各种不同的影响。

这是一个值得进一步探索的问题。虽然对人体的这类研究并不多,但已有人提出了一些非常诱人的观点,认为:对啮齿动物情绪产生积极影响的双歧杆菌和乳酸杆菌,同样也可能对人类的情绪产生影响。益生菌能促进一些“好”肠道细菌生长,有人认为它可以用来治疗心理疾病。

一项实验结果表明,健康人连续30天服用混合型益生菌后,调查问卷显示,他们的焦虑、抑郁和应激情绪都比服用安慰剂的对照组好。但这并不意味着人们就可以盲目地大量服用益生菌。比如,心血管疾病需要服某种药,但如抑郁症患者就不能服用治疗心血管疾病的药。益生菌的服用也是同样道理。首先我们需要确定,各种益生菌分别是起什么作用的,你又是因为什么原因需要服用它的。

有专家预见,未来当我们去看医生的时候,除了抽血化验之外,还可以通过检查肠道菌群来确定身体状况。医生还可以根据肠道菌检查结果,考虑采用益生菌补充治疗。

也有学者对此持谨慎态度:除非我们有确凿证据证明不同心理健康问题患者的肠道菌群也不同,以及不同在哪里,否则我们不能真正认为老鼠实验的结果在人类身上也会是一样的。毕竟人类与老鼠之间是有着许多重大差异的,例如,人类大脑的前额叶皮层与啮齿动物的前额叶皮层是有着很大不同的。这种差别显然会对肠道微生物的作用产生影响。那么,究竟肠道菌会对人类大脑产生怎样的影响呢?

正如梅耶所发现的那样,肠道细菌对人类大脑确实会产生一定的影响。在一项实验中,梅耶的研究小组将全部为健康女性的实验对象随机分成三组,一组让她们服用益生菌酸奶,另一组服用没有益生菌的普通乳制品,还有一组什么也不服用。然后用功能核磁共振成像(fMRI)分别在实验开始时和实验进行四周后对受试者大脑进行扫描。结果发现在休息状态下,这三组测试者大脑各个区域的连通性都有差异;但在要求她们做与所看图片上类似的愤怒或者恐惧表情时,服用益生菌的一组受试者大脑处理情感和情绪部分的活动有所下降。

梅耶坦言:“这是我没有预料到的,在实验一开始,我一直抱着怀疑的态度,但奇怪的是,这似乎与大脑-肠道交互作用的模式并不相符合。”但他指出,这还需要进一步的研究。最好是选择有焦虑情绪的人群进行实验,这样就可以确定益生菌引起的大脑改变是否与焦虑情绪的主观变化相关。

益生菌在多大程度上影响我们的心情还需要进一步确定,小小的微生物如何影响我们的情绪和心情,是一个非常有意思的研究课题。最终的研究结果一定会让我们惊讶。

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