晨飛
我們或許認為,大腦灰質(zhì)與腸道內(nèi)部細菌的作用相隔絕。但是,根據(jù)迪安尼·劉易斯的研究,越來越多的證據(jù)表明情況并非如此,至少在動物中是這樣。
目前,腸道微生物區(qū)系與心理障礙(例如抑郁癥和焦慮癥)之間的聯(lián)系,很大程度上只在嚙齒動物中被發(fā)現(xiàn)。
腸道內(nèi)部的微生物或許很小,它們的影響卻可以遠達大腦,影響心理健康、壓力水平、記憶力和認知能力。然而到目前為止,許多詮釋微生物區(qū)系—腸道—大腦作用軸的最具說服力的研究結(jié)果,都只見于動物當中。
腸道微生物影響情緒的可能性在加拿大麥克馬斯特大學(xué)進行的實驗中得到了最好的詮釋。缺乏腸道菌群的小鼠通過糞便移植有效地獲得了“性格重塑”。膽怯的小鼠變得無所顧忌,曾經(jīng)勇敢的小鼠則變得羞怯,獲得了它們供體愛焦慮的特性。
人類—嚙齒動物糞便移植同樣起作用。愛爾蘭科克大學(xué)的研究者用來自人類抑郁癥患者的糞便喂養(yǎng)大鼠,大鼠就變得抑郁和焦慮了。
有幾項研究將人類腸道微生物生態(tài)系統(tǒng)的改變和心理健康聯(lián)系起來。例如,腸道炎癥病人的焦慮水平與他們腸道微生物群落的破壞程度相關(guān)。腸道微生物變化,以及便秘、腹瀉和炎癥等腸胃癥狀,在孤獨癥患者中同樣常見。
科學(xué)家仍然在尋找這種長距離作用的可能機制,而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)個在腸道和大腦間可能的溝通渠道。
第一種是通過神經(jīng)遞質(zhì),也就是在神經(jīng)細胞間傳導(dǎo)信息的化學(xué)物質(zhì)。許多此類化學(xué)信使都是由大腦及其他神經(jīng)組織合成的。但是其中一些,包括血清素(以及它的前體色氨酸)、去甲腎上腺素和多巴胺同樣能通過腸道微生物合成。
當科克大學(xué)的研究團隊給小鼠食用一種叫作鼠李糖乳桿菌的益生菌時,他們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)遞質(zhì)氨基丁酸(GABA)的受體水平在小鼠大腦中不同的區(qū)域有增有減。與此同時,小鼠的抑郁癥狀、焦慮癥狀都有所減輕,并且更加不易受壓力影響。
但是,對人類腸道生態(tài)系統(tǒng)進行修補是否能同樣導(dǎo)致大腦中神經(jīng)遞質(zhì)的變化,以及這些化學(xué)變化是否會進一步影響人類行為,很大程度上仍然是一個謎。
另外一個腸道和大腦之間的溝通途徑是迷走神經(jīng)。迷走神經(jīng)將大腦(腦干)和腸道連接,同樣還連接著心肺,控制著許多潛意識的生理活動,例如調(diào)控心率、腸道蠕動,以及出汗。它同時將壓力響應(yīng)信號傳遞至大腦。
研究發(fā)現(xiàn),當小鼠的迷走神經(jīng)被切斷時,腸道和大腦之間一條重要的通信通道就被關(guān)閉了。在用益生菌鼠李糖乳桿菌喂養(yǎng)小鼠的實驗中,腸道細菌產(chǎn)生的降低焦慮、抑郁和壓力水平的有益作用,在切斷迷走神經(jīng)時消失了。但是,迷走神經(jīng)是如何在腸道和大腦之間傳遞信息的,至今仍然未知。
腸漏現(xiàn)象在微生物區(qū)系—腸道—大腦作用軸當中也出現(xiàn)了。當分泌短鏈脂肪酸的有益微生物減少時,通常非常牢固地黏合在一起并由一層厚厚的黏液保護的腸道內(nèi)膜變得能讓一般情況下無法通過腸道屏障的細菌和其他消化副產(chǎn)物透過。這種滲漏會上調(diào)包括大腦在內(nèi)全身各處的炎癥信號,可能是造成抑郁癥患者體內(nèi)慢性低水平炎癥的原因之一。
血腦屏障滲漏或許也同樣存在。血腦屏障是保護大腦免受血液中有害物質(zhì)影響的高度選擇性膜,幫助維護腸道屏障的短鏈脂肪酸在血腦屏障中扮演著同樣的角色。
清除了體內(nèi)細菌的小鼠與正常小鼠相比,血腦屏障的通透性更強。但是瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的研究團隊發(fā)現(xiàn),當用來自普通小鼠的糞便,或者特定幾種已知能夠分泌短鏈脂肪酸的細菌,來喂養(yǎng)缺乏共生細菌的小鼠時,它們的血腦屏障滲漏現(xiàn)象減弱了。
快餐飲食被證明和腸道滲漏以及抑郁癥狀相關(guān)。富含水果、蔬菜和魚類的飲食傾向于減輕抑郁癥狀。
這些飲食研究引發(fā)了有關(guān)小鼠甚至人類的行為是否在大腦控制之外同樣受到腸道影響的問題。它們同樣引發(fā)了修正腸道生態(tài)系統(tǒng)紊亂是否可以改善抑郁癥狀的問題。
在小鼠中,實驗證據(jù)既前景喜人又喜憂參半。脆弱擬桿菌,一種已知的可以保護腸道免受炎癥侵襲的微生物,能夠修復(fù)腸道滲漏,恢復(fù)正常微生物區(qū)系,減少實驗小鼠的類自閉癥行為。
但是另一項使用不同小鼠自閉癥模型的研究顯示,在回補另一類益生菌之后,小鼠的行為缺陷只有一部分得到了修復(fù)。
有證據(jù)顯示,益生菌有希望減輕抑郁癥狀。脆弱擬桿菌和鼠李糖乳桿菌減輕了嚙齒動物身上的抑郁癥狀,一個法國研究團隊的研究顯示,瑞士乳桿菌/ 長雙歧桿菌的雞尾酒療法,在參與實驗的非抑郁人類志愿者身上產(chǎn)生了同樣的效果。
或許有一天,被稱為“心理抗生素”的用來治療心理障礙的益生菌增補劑會實現(xiàn)商品化,這是一種想起來挺迷人的前景。但是為了實現(xiàn)這一天,還有很多工作要做,尤其是針對心理健康障礙人群的相關(guān)工作。