生命之光

大脑作为神经系统中最高级的部分，居然由肠子来决定，很多网友看了一定会觉得是这简直就是天方夜谭，要不就是民科的遐想。

然而，这一次，我要说，真的不是，这是当前生命科学最前沿的领域之一：肠脑轴（Gut–brain axis）。

当然，这里的脑肠轴，不是一些古书里认为的肠道直接影响大脑，而是微生物学的概念。

肠脑轴的定义简单的如下：

肠脑轴（Gut–brain axis） 是指肠道和大脑之间的双向信号传递和关联，主要是和肠道微生物有关。

在这里，我们首先以一篇发表在生物学顶级期刊《CELL》上的研究为例来介绍一下肠脑轴的问题。研究的题目是“Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice”，相信很多人看完题目就大体上猜出了这篇文章的研究，就是自闭症患者的肠道微生物可以引发小鼠的自闭症情况[1]。

简单的介绍下作者的研究：

一。作者首先选择的研究材料是特殊的无菌小鼠

这样可以最大程度上避免小鼠本身肠道微生物的影响。同时选取了自闭症患者（Autism spectrum disorder，ASD）和正常个体（typically-developing，TD）两组群体，不过不是直接研究这些人，而是取了他们的粪便，因为粪便中有大量的微生物嘛。接下来，开展正式的研究，将两组患者的粪便分别移植到无菌小鼠体内，然后观察小鼠的行为。

不出所料，自闭症患者和正常人的粪便在小鼠上表现出了显著地差异，移植了自闭症患者的小鼠表现出了明显的类似人类自闭症的症状，比如重复性行为增加，运动和交流能力减弱。而且，这种行为还会传递到下一代。

可以说，这非常明显的证实了一个问题，那就是，肠道微生物会直接的影响大脑。

二。进一步，作者收集了实验小鼠的组织进行研究

以期发现到底是有哪些深层次的因素发生了改变。

首先作者发现自闭症小鼠的肠道菌群和正常组有明显差异

比如自闭症患者和小鼠中的微生物Eisenbergiela tayi 明显多于对照组，且这种菌群和重复性行为增加和社交减少呈现了负相关，换句话说，这类菌群是和自闭症有关的。

三。接下来，作者想看下小鼠的大脑功能是否发生了改变

于是研究了小鼠的大脑转录组，发现自闭症的小鼠大脑神经元中有500多个基因的可变剪接发生了明显改变，其中有52种基因是已经发现的和自闭症有关的基因。

可见移植了自闭症患者粪便后的小鼠其大脑基因也改变了。

当然，这是两头的研究，分别是肠道和大脑的研究，那么肠道和大脑之间究竟如何沟通呢？

基于我们已有的认知，很难有肠道微生物直接进入大脑，更多的是通过肠道微生物的代谢产物来影响，于是作者就对肠道物质和血清进行了非靶向代谢组学分析，结果发现，有27种代谢产物在自闭症小鼠中发生了明显改变，包括GABA和甘氨酸受体激动剂/抑制剂等等，这些研究和之前已有的认知相符。

四。简单的总结，就如作者在文章中绘制的图片展示的一样：

将自闭症患者和正常人的粪便移植到无菌小鼠中，发现移植了自闭症患者粪便的无菌小鼠表现出了自闭症的行为，进一步发现，自闭症小鼠的肠道微生物和大脑基因表达都发生了改变，而这些改变，可能是通过肠道微生物代谢产物的变化然后沿着血清等最后影响了大脑。

这是一个非常典型的肠脑轴研究。可能有人会问，这是不是孤例啊？答案当然是否定的。

事实上，肠脑轴的研究已经持续十几年了，基本上在cell、nature、Science上发表的文章可谓汗牛充栋。

A。比如肠脑轴和抑郁症的关系[2]

B。不仅是精神类疾病，还有神经类疾病，比如肠脑轴和阿尔茨海默病[3]

C。甚至和精神类无关的，比如化疗时候的疼痛感受，也和肠脑轴有关[4]

D。至于其他的中风、帕金森等等一系列疾病都和肠脑轴有关。

下面这个是nature 2017年8月列的一个2015-2017年之间关于肠脑轴的顶级研究，有兴趣的可以移步去阅读以下。

https://www.nature.com/collections/dyhbndhpzvwww.nature.com

可以说，在微生物组学如今快速发展的今天，越来越多的研究发现微生物可以影响太多的事情，不仅仅是肠脑轴，还包括其他的，比如阿尔茨海默病曾经认为是大脑疾病，如今却有研究指向是大脑被微生物感染后的结果。其他比如微生物和肥胖、微生物和癌症、微生物和衰老等等都已经成为了当今研究的热门。

以至于现在生命科学领域有一种：微生物和万物相连的迹象。

当然，内容写到这里，估计很多人会问一个问题，既然肠道微生物如此重要，那么是否能够通过调整肠道微生物从而改变人的状况呢？

答案是必须的。

事实上，早在多年以前就有通过肠道微生物来调整疾病的研究了，目前甚至形成了专门的临床领域叫做肠道微生物移植（Fecal Microbiota Transplantation (FMT)）[5]

目前FMT已经被应用于肠炎、便秘、大肠激躁症、神经系统疾病如多发性硬化症和帕金森疾病等。

不过，由于相关研究对人体的变动太大，学科研究尚浅，因此目前的主要集中在实验性临床研究，所以各位想要尝试的还得等待一些岁月。

对于各位自身的话，自行调整肠道微生物却是一个非常可行的办法。

其实，肠道微生物本身就是后天到来的，我们一生下来的哺乳，以及空气，水，和接下来不断接触的食物等等，都是我们肠道微生物的来源。它们不断定植，不断筛选，最后形成了每个人独有的肠道微生物。

所以，饮食和生活习惯都可以对肠道微生物产生影响。

最常见的就是各种益生菌饮料了，就像大家喝的酸奶、酸酸乳之类的产品就是典型的肠道微生物，他们进去后会对肠道微生物产生影响从而实现定植。

比如在服用乳杆菌14天后，粪便中该菌达到了108.41 CFU/g。可见，益生菌的确是可以顺利通过胃部而不至于全军覆没。不仅如此，益生菌并不是一个单纯的过客，它们会在肠道中定植，比如在停止口服该益生菌7天后，志愿者粪便中依然可以检测到105.52 CFU/g的益生菌活性，可见该菌事实上已经完成了在肠道中的定植[6]。

不过，可能有些人还是对这个东西有点顾忌的，毕竟每个人生活在不同的地区，不同的生活习惯和饮食习惯，其实他们的肠道微生物本身是有特异性的。而统一补充某种菌株，可能会影响到肠道微生物的平衡。

当然，没关系，也可以补充肠道微生态制剂，这样就不用特别担心影响肠道菌群的定植了。

当然，从长远建议来看，对于肠道的健康，还是依靠自身的习惯和饮食，因此维持良好的生活习惯和健康的饮食习惯，这样才能让肠道微生物得到最佳的状态。

作为存在于人类肠道中的微生物，其数量甚至超过了人体细胞的总数量，种类也是远超过人类的细胞种类，可以说，这么一大群微生物，调理不易，就像大家自己养的宠物一样，要好好的呵护才能最终让肠道微生物维持最好的状态。

Sharon, Gil, et al. "Human gut microbiota from autism spectrum disorder promote behavioral symptoms in mice." Cell 177.6 (2019): 1600-1618.

Winter, Gal, et al. "Gut microbiome and depression: what we know and what we need to know." Reviews in the Neurosciences 29.6 (2018): 629-643.

Wu, Shih-Cheng, et al. "Intestinal microbial dysbiosis aggravates the progression of Alzheimer’s disease in Drosophila." Nature communications 8.1 (2017): 1-9.

Gut microbiota is critical for the induction of chemotherapy-induced pain

Wang, Jiunn-Wei, et al. "Fecal microbiota transplantation: review and update." Journal of the Formosan Medical Association 118 (2019): S23-S31.

马晨, 张和平. 益生菌, 肠道菌群与人体健康[J]. 科技导报, 2017, 35(21): 14-25.

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