最懂你大腦的，可能不是“肚子里的蛔蟲(chóng)”，而是腸子里的細(xì)菌——腸道菌群對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、心理和行為方面的影響正成為一個(gè)新興熱點(diǎn)領(lǐng)域。
在日前舉辦的美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上，一張海報(bào)上的大腦切片顯微鏡圖像顯示，細(xì)菌有可能入侵了健康人類大腦細(xì)胞，并在這里“安家落戶”。
主持該研究的阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校神經(jīng)解剖學(xué)家Rosalinda Roberts承認(rèn)，他們還需要進(jìn)一步排除樣本被污染的可能性。“要真正證明這一點(diǎn)，還有很長(zhǎng)的路要走，”巴爾的摩馬里蘭大學(xué)精神病學(xué)家Teodor Postolache說(shuō)，“但這是一條令人興奮的研究道路。”
神奇學(xué)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(xì)菌成分。而這項(xiàng)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(lái)源的菌群。而在我們的認(rèn)知中，當(dāng)大腦有微生物進(jìn)入時(shí)，這個(gè)人理論上就不是健康人了。”中科院微生物所助理研究員、科普?qǐng)D書(shū)《曉肚知腸－腸菌的小心思》作者段云峰說(shuō)。
段云峰在中科院心理所讀博士期間的研究領(lǐng)域是“腸腦”，一個(gè)乍聽(tīng)起來(lái)超乎日常經(jīng)驗(yàn)的學(xué)科。但他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展20多年了。
早在上世紀(jì)九十年代，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)解剖和細(xì)胞生物學(xué)系的Michael D. Gershon就提出了“第二大腦”這一概念，認(rèn)為人的腸道神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)成“腸腦”。后來(lái)，有研究人員提出腸－腦軸的概念，認(rèn)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(jìn)一步發(fā)現(xiàn)腸道微生物也密切影響腸－腦軸的運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)在常用“菌－腸－腦軸”來(lái)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(méi)有有效的治療方法，所以，腸道菌群是一條有潛力和突破價(jià)值的研究方向。
段云峰介紹，目前這個(gè)領(lǐng)域大多研究腸道菌群及其代謝產(chǎn)物是如何通過(guò)血液循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)等，再透過(guò)血腦屏障影響人的心理和行為。也就是說(shuō)，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有腸道來(lái)源的菌群，對(duì)腸腦研究顯然意義重大。”他說(shuō)。
從“前衛(wèi)”到“前沿”
焦慮、抑郁、精神分裂癥、自閉癥、帕金森氏癥、阿茲海默癥……這些棘手的疾病，都被發(fā)現(xiàn)與腸道菌群異常有關(guān)。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(duì)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(gè)觀點(diǎn)還顯得太過(guò)前衛(wèi)。段云峰本人的研究成果就曾投稿多次被拒。加拿大麥克瑪斯特大學(xué)精神病和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)學(xué)教授Jane Foster的一篇有關(guān)小鼠菌群和焦慮行為關(guān)系的文章，從2011年接收到正式發(fā)表，花了整整兩年時(shí)間，期間備受審稿人質(zhì)疑。
而這篇論文發(fā)表后的第二年，美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)就圍繞“大腦-微生物組關(guān)系”的主題，召開(kāi)了一次史無(wú)前例的研討會(huì)。美國(guó)國(guó)立精神衛(wèi)生研究所（NIHM）撥款100萬(wàn)美元用以資助這一研究項(xiàng)目，之后越來(lái)越多“微生物—腸道—大腦軸”相關(guān)的試點(diǎn)項(xiàng)目獲得經(jīng)費(fèi)支持。歐盟也斥資900萬(wàn)歐元開(kāi)展“我的新腸胃”5年計(jì)劃，瞄準(zhǔn)大腦發(fā)育和神經(jīng)紊亂兩大問(wèn)題。
今年2月，一家新銳公司Kallyope在兩年時(shí)間里融資1.1億美元的消息備受關(guān)注，他們將用這筆錢推進(jìn)開(kāi)發(fā)基于消化道和大腦之間雙向通訊機(jī)制的新療法。
國(guó)內(nèi)研究方興未艾
中國(guó)科學(xué)家在這一領(lǐng)域也做了大量開(kāi)創(chuàng)性工作。中科院心理研究所行為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室是國(guó)內(nèi)最早涉足腸腦領(lǐng)域的研究組之一。
2003年，該實(shí)驗(yàn)室的金鋒研究員等人就注意到動(dòng)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(shí)，發(fā)現(xiàn)菌群會(huì)產(chǎn)生毒性物質(zhì)，通過(guò)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(shí)驗(yàn)室還發(fā)現(xiàn)通過(guò)補(bǔ)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(xué)謝鵬教授團(tuán)隊(duì)證實(shí)，腸道微生物紊亂是抑郁癥發(fā)病的潛在新病因。
“這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展刷新了原有的健康觀念，讓我們重新認(rèn)識(shí)人體和那些附著在我們體表和體內(nèi)的微生物。”段云峰說(shuō)，“盡管目前在醫(yī)療行業(yè)中，微生物仍常被視作感染之源，而腸腦研究領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)無(wú)疑將改變?nèi)藗儗?duì)腸腦和微生物的認(rèn)知。”
他進(jìn)一步指出，對(duì)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(lái)的診治過(guò)程中將不得不考慮微生物的影響，針對(duì)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。
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