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大脑自闭了,为什么是肠道的锅? 第1页

  

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这个题目可能很多知友看了会觉得是天方夜谭,或者是民科的遐想,然而,这一次,我要说,真的不是,这个是当前生命科学最前沿的领域之一:肠脑轴。

这个内容可不是大家以为的天方夜谭,而是当前最前沿的领域之一: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。

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。

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。


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。


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。

比如肠脑轴和抑郁症的关系[2]


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]

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]


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。


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。

对于本身各位的话,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,比如家庭常备药连续三年上榜的江中利活牌乳酸菌素片就是这样一类常见的OTC产品。

江中利活牌乳酸菌素片的主要成分是乳酸菌素,而乳酸菌素就是乳酸菌的菌体及代谢产物,所以无须担心菌株干扰肠道微生物平衡。

作为一款宝藏产品,江中利活牌乳酸菌素片由牛奶发酵制成,品质安全,可以放心食用。口感也是酸酸甜甜,奶香浓郁,嚼着就能吃

利活牌乳酸菌素片的主要成份乳酸菌素也能够促生肠道有益菌,选择性杀死肠道致病菌,日常调理肠道菌群紊乱引起的便秘、腹泻等肚子不舒服的症状。

江中利活牌乳酸菌素片的说明书上也标注着其功能:

本品在肠道形成保护层,阻止病原菌、病毒的侵袭;刺激肠道分泌抗体,提高肠道免疫力;选择性杀死肠道致病菌,保护促进有益菌的生长;调节肠黏膜电解质、水分平衡;促进胃液分泌,增强消化功能。


相比较需要冷藏的酸奶,江中利活牌乳酸菌素片方便携带,上班时放在包包里、出差时放在旅行箱里,对于工作生活繁忙的都市人来讲,无论是工作压力大熬夜加班、聚餐生冷辛辣、出差水土不服还是心情焦虑不安的时候,嚼一嚼“利活”乳酸菌素片,利活一下,调理好肠道。

作为中国家庭常备与包中常备药,针对上述所讲生活中的肠道健康“杀手”,“利活”乳酸菌素片高强功力应对,时刻守护着国人肠道健康。

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,肠道微生物的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。



1Sharon, Gil, et al. "Human gut microbiota from autism spectrum disorder promote behavioral symptoms in mice." Cell 177.6 (2019): 1600-1618.

2Winter, 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.

3Wu, Shih-Cheng, et al. "Intestinal microbial dysbiosis aggravates the progression of Alzheimer’s disease in Drosophila." Nature communications 8.1 (2017): 1-9.

4Gut microbiota is critical for the induction of chemotherapy-induced pain

5Wang, Jiunn-Wei, et al. "Fecal microbiota transplantation: review and update." Journal of the Formosan Medical Association 118 (2019): S23-S31.

6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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你知道吗?肠道可以通过多种途径影响心理健康!


英语里有个短语“You Are What You Eat”,我翻译成“人如其食”,是说我们可以通过饮食就可以判断一个人的生活习惯和性格。我们老祖宗也有一个词形容一个人不安好心,叫“一肚子坏水”。


还有明明刚上过厕所,但一到考场、面试或令人紧张的新环境,就立刻感到肠胃不舒服;上一秒还在伤心流泪,但一颗糖果、一杯奶茶就能让心情立刻好转,忘记烦恼;心情好的时候胃口大开,焦虑不安时就很容易没有胃口……


难道我们的肠道和饮食可以影响我们的大脑和行为?


还真就是这么回事——大量的科学研究表明,我们的肠道和大脑之间的联系非常密切,甚至可以把肠道称为我们的“第二大脑”,它影响着我们的情绪,认知功能和行为。


一、肠道——人体“第二大脑”


2015年10月16日,Nature发表文章“诱人的肠道微生物与大脑之间的联系”中,配了一张很有意思的图:



将我们的大脑替换成了一副大肠,上面还爬满了各种各样的虫子(微生物),越来越多的研究实验把焦虑、抑郁、自闭、帕金森等疾病跟肠道和微生物联系在一起。


大脑起源于肠道


从进化的角度来说,肠道是所有器官的起源。最早在水螅的肠道中发现了神经系统,由肠道控制它们的所有生命活动。此后才逐渐进化出无脊椎动物和脊椎动物,有了大脑和中枢神经系统。


胎儿的第一个生命器官就是肠道,当受精卵逐步形成胚胎,在这个小球上最先开始出现一个凹陷,这是婴儿消化道的雏形,之后才逐步发展出大脑四肢和其他器官等。所以,先有肠道再有大脑,也可以说大脑实际上是从肠脑发育而来的。


肠脑轴——肠道和大脑沟通的桥梁


大脑和肠道的沟通非常密切,很多时候大脑活动都依赖于肠道的信息,比如我们开始想要吃东西是因为肠道发出了饥饿的信号,当肠道出现胃痛、恶心呕吐等症状,大脑会立马反应是不是生病或者食物中毒了。


这是因为我们的肠道拥有自己的神经系统,它由1亿个神经细胞所包围,被称为肠神经系统 (Enteric Nervous System, ENS),它通过神经系统中的迷走神经连接到大脑,将肠道信息“自下而上”发送给大脑,也将大脑的信号“自上而下”反馈给肠道。


这条联系肠道和大脑的桥梁,我们称为“肠脑轴”。它将大脑和肠道联系了起来,使肠道能够并作用于我们的情绪、记忆、认知、自我感知等各个方面,用我们不能感知的方式,形成了我们很大一部分的潜意识。


肠道菌群影响大脑健康


如果前面部分已经让你感到很神奇了,那接下来我要说的可能让你觉得不可思议。


在我们的肠道中还定居着数量超过100万亿的细菌,这个数量是人体细胞的10倍。


这样庞大的肠道菌群直接影响我们的行为、情绪和心理健康,它们可以产生出调节我们大脑的生化分子,从而指导肠道神经系统产生影响情绪的物质,可以说,肠道之所以能够影响甚至控制我们的行为和情绪,根本原因是来自于这些肠道微生物(肠道菌群)。


  1. 大脑自闭了,竟然是肠道的锅


说到自闭症,很多人会把它同儿童、语言障碍、行为异常联系起来,但大家不知道的是,大约三分之一的自闭症儿童患有胃肠道问题。在1513名20-60月龄的儿童中进行的一项研究显示,与没有自闭症的儿童相比,自闭症患者的胃肠胀气、便秘和腹泻的发生率高出6-8倍,且自闭症的严重程度和胃肠道症状呈正相关性。


这让我们猜测肠道菌群可能自闭症的发生中发挥着一定作用,研究表明,自闭症儿童的胃肠道运动能力改变和肠道通透性增加。肠道菌群的变化会刺激肠道通透性,导致肠漏综合症。这种情况可能会导致一些本不该进入血液的细菌或有害物质从肠腔进入肠道,最终引起神经发育疾病,比如自闭症。


2013年,微生物学研究人员Mazmanian和Hsiao通过造模得到了一只自闭症模型小鼠,发现小鼠不仅具有焦虑、强迫行为等自闭症相关的行为,肠道渗透性增强(肠漏)和肠道菌群的改变。


随后他们又给老鼠服用了益生菌脆弱拟杆菌,小鼠的胃肠道问题和焦虑行为、交流行为、感觉运动行为都得到了明显的改善。


Hsiao发现,肠道菌群可能通过影响机体的代谢活动调控自闭症小鼠的行为,因为正常小鼠接受自闭症小鼠血浆中增高的代谢物后会出现明显的行为异常,而脆弱拟杆菌可以恢复小鼠的代谢活动,同时也改善了行为。


毫无疑问,肠道菌群对大脑健康影响重大。


三、完善肠道菌群,促进人体健康


既然肠道菌群这么重要,我们该如何保护好它呢?


简单来说,就其实两点:

为好的细菌提供好的环境。

补充好的细菌。


有益菌在人体内会随着年龄增长而减少,直接补充益生菌是最有效的方式,但益生菌直接服用,到达体内基本就损失殆尽了。


比如很多酸奶饮品都宣称含有大量的乳酸菌,能够改善肠道菌群平衡。但其实,饮品中的乳酸菌活性低,也难以抵达肠道产生作用。


其实,乳酸菌在在代谢过程中会合成的一种对细菌具有抑菌活性的多肽或蛋白类物质,叫作乳酸菌素。


乳酸菌素是多肽物质,食用后,在消化道很快被蛋白水解酶吸收,因而不会影响肠道内的正常菌体存活。乳酸菌素能选择性杀死肠道治病菌,保护和促进有益菌的生长,调节肠黏膜电解质、水分平衡,调节胃肠道菌群平衡,改善肠道微环境。


四、江中利活乳酸菌素片——家庭常备


说到江中牌,健胃消食片一定是大家耳熟能详的助消化神器,而很多人不知道江中的乳酸菌素片对促生肠道有益菌,平衡菌群失调非常有效。


经由牛奶发酵提炼的乳酸菌素制成的,不同于各种药品、茶饮,不含刺激性泻药,不形成依赖,无副作用。



2017-2020,江中利活乳酸菌素片连续三年入选《中国家庭常备药榜单》,真正的家中常备药,有效地解决肠道问题,守护肠道健康。


包装小巧的利活乳酸菌素片方便携带,对于“打工”青年来讲,适合上班时放在包包里,出差时放在旅行箱里,随时随地呵护“朋克养生”青年们的肠道。


无论是吃完火锅、烧烤、生冷食物后,还是出差旅游,亦或是熬夜加班、工作压力大心情焦虑不安,嚼一嚼利活乳酸菌素片这个三角小药片,做好肠道日常调理,保持肠道健康活力。


从现在开始,请照顾好你的肠道,为它提供尽可能多的好的细菌,维持良好的菌群平衡。当我们的肠道更健康时,我们的大脑也更健康,我们的心情就更好。让我们心情愉悦,通往幸福的大门其实就存在于我们的肠道中。



参考文献:

《菌群大脑:肠道微生物影响大脑和身心健康的惊人真相》.[美]戴维·珀尔马特(David,Perlmutter),克里斯廷·洛伯格(Kristin,Loberg)


《第二大脑:肠脑互动如何影响我们的情绪、决策和整体健康》.[美]埃默伦·迈耶(Emeran Mayer)、冯任南、李春龙 译


Hsiao, E. Y., et al. (2013). "Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders." Cell 155(7): 1451-1463.


Messaoudi, M., et al. (2011). "Assessment of psychotropic-like properties of a probiotic formulation (Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175) in rats and human subjects." British Journal of Nutrition 105(5): 755-764.


Rao, A. V., et al. (2009). "A randomized, double-blind, placebo-controlled pilot study of a probiotic in emotional symptoms of chronic fatigue syndrome." Gut Pathogens 1(1): 6.


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回答这个问题之前我们不妨回忆一下,生活中不自闭的人有哪些表现。

观察了很多身边的人,发现他们的共同点是:爱发朋友圈。

大家肯定都注意到了,朋友圈已经逐步过渡成为职场圈,分享工作、奋斗的内容越来越多,而反映生活的内容越来越少,但仍有那么一些特立独行的人,不断的在朋友圈里更新自己的游戏截图、一日三餐、打卡网红小店等。

如果你有心观察这些人,你会发现这些人会表现的比其他人更有活力,乐观积极,不在意他人的看法。曾经发表在《PNAS》上的一项研究显示,揭示了社交网络和健康的关联性:即在社交网络表现活跃的人、爱发朋友圈的人平均寿命更长。

快乐的人相对于一般人来说生活中会有更少的负面情绪,他们的肠道也更加健康。

肠道菌群影响着我们的情绪,健康的肠道菌群,可以改善我们整个人的状态,不仅可以让身体更加健康,也能让心理上远离焦虑、抑郁、恐惧等不良情绪[1]。

肠道微生物区系与心理障碍(例如抑郁症和焦虑症)之间的联系,已经在啮齿动物中被证明。肠道内部的微生物或许很渺小,但它们的影响却可以远达大脑,影响心理健康、压力水平、记忆力和认知能力。肠道微生物影响情绪的可能性在加拿大麦克马斯特大学进行的实验中得到了最好的诠释[2]。缺乏肠道菌群的小鼠通过粪便移植有效地获得了“性格重塑”。胆怯的小鼠变得无所顾忌,曾经勇敢的小鼠则变得羞怯,获得了它们供体爱焦虑的特性。

人类—啮齿动物粪便移植同样起作用。爱尔兰科克大学的研究者用来自人类抑郁症患者的粪便喂养大鼠,大鼠就变得抑郁和焦虑了[2]。

以前我们经常喜欢开玩笑说“遇事不决,量子力学;机制难寻,肠道菌群。”侧面印证着肠道菌群从多个方面影响着我们的身体,随着研究越来越深入,已经逐渐探明肠道对人体情绪的影响主要取决于:脑肠轴。

脑肠轴为双向调节轴,大脑影响着肠道,而肠道也会反过来影响大脑。各种神经系统功能相互协调。在学术上我们称为“肠—脑调节和脑—肠调节”[3]。

肠—脑调节:

肠道产生各种信号分子,比如5-羟色胺,这种调节情绪的主要神经递质,90%竟然是由分布于胃肠粘膜的肠嗜铬细胞分泌的[4],仅有5%来自大脑。50%的多巴胺也是通过肠道产生的[5]。这类物质经过血运上行,可以顺利通过血脑屏障作用于中枢系统,也可以直接作用于外源性初级传入神经元胞体的特异性受体间接发挥作用。如果合成这些化学物质的细菌比较多,人的精神就会比较愉快和善于社交。反之,如果这些细菌数目减少了,产生的这几种神经递质就会减少,人的情绪随之下降,不爱社交[3]。

脑-肠调节:

中枢神经系统对消化系统的调节,除了交感神经和迷走神经两大分支外,还包括下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)、交感-肾上腺轴等[3]。当我们面对环境刺激时,相应产生各种情绪波动,可能是负面的,也可能是正面的情绪。这些情绪刺激大脑情感中枢,对原先肠道发出的信号产生回忆,就是为什么我们会“想起一些事,就会吃不下饭,消化不良”的原因。


2019年发表于Nature Microbiology的一项研究,分析了超过1000人的粪便微生物,发现产丁酸的柔嫩梭菌(Faecalibacterium)和粪肠球菌(Coprococcus)始终与较高的生活质量指标相关,而抑郁症患者肠道菌群中明显缺少小类杆菌(Dialister)和粪球菌(Coprococcus spp)两种菌属[6]。这也从侧面印证他们的快乐和肠道菌群有关。

那为什么人和人的肠道菌群出现了差异呢,这还要从婴儿时候讲起。

微生物在两代间的垂直传递从婴儿出生的那一刻就开始了。婴儿在母亲产道中第一次接触微生物,因此顺产的婴儿体内微生物与母体产道微生物种类相似,母体产道的优势菌群乳酸杆菌,恰好是婴儿肠道早期最为重要的产酸菌属[7],对其肠道菌群的成熟起到至关重要的作用。到了喂养阶段,母乳又给予婴儿微生态第二重影响,母亲的乳汁里会有专门能够促进优势肠道菌繁衍的营养成分。

后天对肠道菌群的影响有很多,比如抗生素的滥用,抗菌药物治疗不仅会影响致病菌,而且影响肠内正常菌群。广谱抗菌药物的大量使用,可杀灭敏感菌群,使肠粘膜上与有益菌结合的许多细菌定植靶位暴露出来,为致病力较强的非常居菌留下了定植空间,使之大量繁殖,出现菌群失调[8]。

还有饮食习惯,肠道菌群的组成与功能受宿主生理状态、遗传、饮食习惯、年龄和环境等多重因素的影响。食物中缺乏杂粮、杂豆和果蔬等食物含有的膳食纤维和多酚等物质,可能会引起肠道菌群失调[9]。

所以,如果你发现自己情绪不对,生活中总是闷闷不乐,很可能就是你的肠道菌群出现了问题,这时候,就要“养菌”。

有益菌。 https://www.zhihu.com/video/1460246111173181440

说起养菌,大家普遍能接受的就是食补,像是酸奶、益生菌饮料等,这些饮料含糖量高,有肥胖风险,而且其中益生菌含量少,很难历经胃酸、胆碱等消化液的考验,到达肠道的有益菌会大大损耗,甚至大部分有益菌根本抵达不到肠道就消失了。

想要“养菌”起效,不得不提一个成分,就是“乳酸菌素”,它是在乳酸菌代谢过程中,生产的一类对有害菌具有抑制作用的蛋白或多肽[10],乳酸菌素作为有益菌的养料,帮助肠道养出自己的有益菌,壮大肠道有益菌队伍。

乳酸菌素不仅对革兰氏阳性细菌有抑制作用, 而且对革兰氏阴性细菌特别是致病的一些革兰氏阳性细菌及阴性细菌, 如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有不同程度的抑制作用。乳酸菌素还能改善肠道微环境,因为它是多肽物质, 食用后, 在消化道很快被蛋白水解酶吸收, 因而不会影响肠道内的正常菌体存活。 乳酸菌素能选择性杀死肠道有害菌, 保护和促进有益菌的生长, 调节肠粘膜电解质、水分平衡, 调节胃肠道菌群平衡, 改善肠道微环境。还能激活吞噬细胞酶的活性,刺激肠道产生 IgA[10]。


或许未来有一天,肠道菌群会演化成“心理疗法”用来治疗心理障碍、精神疾病,这样的前景,还挺迷人的。



参考文献:

[1]李波,侍荣华,李宗杰.肠道菌群-肠-脑轴与心身疾病的相互关系[J].生理科学进展,2018,49(03):221-226.

[2]晨飞.情绪、心智和记忆:肠道细菌会影响大脑吗?[J].飞碟探索,2016(11):52-53.

[3]李洁.肠道菌群或许能改变人的精神状态[J].心理与健康,2019(05):6-7.

[4]丁健华, 傅传刚, 赵荣华. 五羟色胺在胃肠道功能性疾病中的研究现状[J]. 世界华人消化杂志, 2005, 13(20):4.

[5]刘晨喆, 朱进霞. 消化道多巴胺的来源,代谢和功能[J]. 生理学报, 2020, 72(3):11.

[6] Mireia VC, Gwen F,Youssef D, et al. The neuroactive potential of the human gut microbiota inquality of life and depression. Nature Microbiology 2019.

[7]陈进萍, 吴开锋, 邹晶晶. 产前阴道乳酸杆菌变化及其对早产儿早期肠道菌群的影响分析[J]. 现代诊断与治疗, 2019, 30(16):3.

[8]金晓菲,詹森林,陆坚.抗菌药物对人类肠道菌群的影响[J].国外医药(抗生素分册),2014,35(02):69-72.

[9]聂启兴, 胡婕伦, 钟亚东,等. 几类不同食物对肠道菌群调节作用的研究进展[J]. 食品科学, 2019, 40(11):10.


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题主的问题其实很好解释。大家可以回忆下之前是否在医院检查后,医生是不是经常会嘱咐大家:“要保持心情开朗,少吃油腻,少吃辣。”看似平常的一句话,其实也反映出肠道跟情绪乃至整个人的健康是有很大关系的。

我吃故我在,大脑与肠道菌群的千丝万缕

大脑和肠道的关联随着近年来的研究,越来越多的被人们所认识。

最近在国际权威医学期刊cell上发表了一项关于自闭症和肠道菌群关系的研究,研究人员提出了一个截然不同的观点,认为自闭症相关的肠道菌群变化是由于自闭症导致的挑食行为进而导致的肠道菌群变化,引发了大范围的讨论。不同的研究人员提出了不同的观点,但是毫无疑问,肠道和大脑之间存在着千丝万缕的联系。肠道菌群的变化,引起不同代谢物的改变,通过肠脑轴,影响大脑。具有意识的大脑活动,反过来会调节我们的情绪,影响我们的行为,同时作用到我们的消化系统。因此,肠道又被称为我们的第二大脑,也叫作肠脑[1]

除了脑肠轴,越来越多的健康问题经过研究发现具有肠道来源的问题,于是肠肾轴,肠皮肤轴,肠肝轴等等越来越多的肠道与其他生理系统的研究逐渐展开,这表明肠道可能和全身各大系统都存在着关联。

现有的研究显示,肠道微生物产生的代谢产物,如短链脂肪酸,胆汁酸,吲哚等,以及一些肠道来源的激素类物质,能够进入血液循环,进而进入到机体的各个脏器,从而调节各个器官的生理活动[1]。肠道菌群和疾病健康的关系窥见一斑,大量的基础和临床研究正纷至沓来,科学家们似乎想从肠道微生态这一环节找到解决处理各种疾病的利器。

肠道微生物的分类

通俗的讲,肠道细菌与人类同生共死,是与我们共享生命的命运共同体。研究发现,肠道微生物从出生分娩就开始逐步建立,一个健康的人,Ta的肠道微生物是多种多样的,有大量的细菌(99%以上),还有真菌,病毒等微生物,这些不同种类的微生物,就像社会里面的不同工种一样,大家分工合作,一起调节着人体的新陈代谢等各种生理活动。

以细菌为例,人体肠道内的细菌总量大约有10的13次方以上,这些细菌大致可以分为三类,第一种是有益菌,是长期“居住”在肠道内的对人体有益的优势菌群;第二种是条件致病菌群,也就是中性菌,这类细菌通常会在体内安安静静地待着,但是在特殊情况例如不良饮食习惯导致的肠道微生态紊乱,这些“墙头草”就会出来让本不平衡的微生态“雪上加霜”,从而引发各种肠道问题;第三种是致病菌群,有害菌,顾名思义,这就是妥妥的“坏蛋”了,有害菌会生产有害物质,这些有害物质是癌症和日常疾病的致病物质。使宿主出现腹泻、便秘甚至更严重的疾病[2]

好的肠道菌群有哪些?

好的肠道菌群就像是肥沃的土壤,通过它的滋养,可以让健康之树长得枝繁叶茂。而坏的肠道菌群就像是已经被污染的土地,会让树变得叶黄枝瘦。因此我们健康需要一个和谐共生的肠道微生态系统。

经过长期的研究,科学家们找到了一些具有显著作用的细菌,例如普氏粪杆菌和乳酸菌[3][4]

而乳酸菌被认为是肠道内具有重要作用的有益菌。乳酸菌不仅能促进人体对食物的消化吸收还可以改变肠道内环境,抑制有害菌繁殖,调整维持肠道菌群的平衡。

乳酸菌素是乳酸菌在代谢过程中,合成并分泌到环境中的一种杀菌蛋白或多肽,可以看成是乳酸菌的进阶版,在常温下就可以保存。经口服后,乳酸菌素在肠内分解糖产生乳酸,使肠内酸度增高,促使主细胞分泌的胃蛋白酶原转变为胃蛋白酶,还能提高胃蛋白酶活性。乳酸菌素就像是肠道的“保护伞”一样,与肠黏膜结合构成了生物屏障,阻止“坏蛋”致病菌进入人体,增强人体的免疫力,使肠道更加“强壮”。更重要的是,乳酸菌素能在改善肠道环境的同时,帮助肠道养出自己的原生有益菌。这样适合人体肠道环境的有益菌源源不断的产出,能让肠道内有害菌不断减少直至回复肠道菌群平衡,肠道才能健康。

现代生活饮食方式,膳食纤维减少,发酵制品减少,肉类禽类的比例增加,这就会导致肠道菌群结构的变化,肠道有益菌的减少,而一些有害菌如变形菌门在一定程度上增加,这也在一定程度上影响着人体的健康。鉴于这种生理状况,如果我们适当服用一些肠道微生态制剂作为补充,就可以更好地帮助我们调节肠道稳态[5]

比如我们刚才介绍过的乳酸菌素就是肠微生态制剂的一种,适合肠道日常调理。其实,我们国家的技术人员很早就开始研发乳酸菌素了,但因为当时条件差,整个研发到推广的历程也可谓是一波三折。

中国乳业泰斗&乳酸菌素的诞生

肠道产业,包括益生菌制品在国内如火如荼的发展,与国外相关企业可以说是并驾齐驱,但现今的规范市场行为来之不易。过去曾经有益生菌包治百病,能够代替抗生素等,这些谣言如今早已散去,离不开在网络上,现实生活中有社会责任感的个人和群体的大声疾呼。这里不得不提及一位人物,他就是中国乳业泰斗——东北农业大学骆承庠教授。

一直以来,肠道微生态制剂产业都是国外比较先进,但早在上世纪70年代,骆承庠教授为了研制出更适合中国人肠道的微生态制剂,带领着研究学者们在一次又一次的实验失败中寻找新的希望,无条件贡献出菌种用于研究,最终成功研发出了更适合中国人肠道日常调理的肠道微生态制剂,并且帮助中国在全球微生态制剂市场中占据一席之地。

中国乳制品的发展经历波澜,到现阶段乳制品市场的规范也离不开骆老的努力。骆承庠等一批中国乳业良心人士与“禁鲜令”进行了长达五年时间的持续抗争。由于禁鲜令触及了部分乳企利益,他们绞尽脑汁地要“征服”骆承庠这些敢于直言的乳业人士,可骆承庠不为所动,良心永远大于利益是他所秉承的中国乳业最后的底线。

未来,肠道微生态制剂有着不可预见的疗效和价值,有待我们去进一步开发和利用。

此外,疾病和健康除了从肠道微生态的角度出发之外,还要从个体的精神心理、社会行为、饮食、生活方式等各个方面进行调整,这些不同的因素往往相互作用,密切关联,共同调节着机体的健康。

参考

  1. ^ a b Sekirov I, Russell SL, Antunes LC, Finlay BB. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev. 2010 Jul;90(3):859-904. doi: 10.1152/physrev.00045.2009. PMID: 20664075.
  2. ^ Thursby E, Juge N. Introduction to the human gut microbiota. Biochem J. 2017;474(11):1823-1836. Published 2017 May 16. doi:10.1042/BCJ20160510
  3. ^ Ruiz Rodríguez LG, Mohamed F, Bleckwedel J, Medina R, De Vuyst L, Hebert EM, Mozzi F. Diversity and Functional Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated From Wild Fruits and Flowers Present in Northern Argentina. Front Microbiol. 2019 May 21;10:1091. doi: 10.3389/fmicb.2019.01091. PMID: 31164879; PMCID: PMC6536596.
  4. ^ Pessione E. Lactic acid bacteria contribution to gut microbiota complexity: lights and shadows. Front Cell Infect Microbiol. 2012 Jun 22;2:86. doi: 10.3389/fcimb.2012.00086. PMID: 22919677; PMCID: PMC3417654.
  5. ^ Singh RK, Chang HW, Yan D, et al. Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. J Transl Med. 2017;15(1):73. Published 2017 Apr 8. doi:10.1186/s12967-017-1175-y

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大脑和肠道看似八杆子打不到一起的两个器官,其实却每天都在暗中“书信来往”,负责写信送信的,可能就是肠道里数以万计的小细菌~

在讲肠道菌群和心理情绪之前,想先分享两个昆虫的故事:

1、挖开蚂蚁窝,常会看到白白的小虫,这些蚜虫是蚂蚁家族的“奶牛”。蚂蚁筑巢圈养着这些蚜虫,衔回来树枝树叶喂给蚜虫,蚜虫是靠植物的汁液生活的,排出富含糖的粪便——蜜露,蚂蚁很爱吃这种甜甜的饮料。

2、而在入夏时节,常会看到一些毛毛虫 死在树枝上,从它的身体里,“爬出”密密麻麻的小虫。从人类角度来看,这些小虫杀死了害虫,但对这些毛毛虫来说,往它们体内产卵的蜜蜂却是阴毒无比的刺客。它们的名字就叫「寄生蜂」。

这两种情况在大自然界都称为「共生」,单一物种的能力有限,通过分工协作,可以最大化的利用自然资源,只是有的注重“可持续发展”,另一些专注“卸磨宰驴”。如果还是不能理解的话,那这个漫画总看过吧?

毒液和艾迪就属于这种互惠互利的“共生”——我让你寄生,你交我房租。

其实,每个人身上都寄生着这样的生物,它与我们的健康息息相关,而且不只有一只,而是一大群。在我们的皮肤、口腔、肠道、生殖器官内,寄生着数以万亿计的细菌和其他微生物,数量是人体自身细胞的10倍,总重大约有三斤。

1、肠道菌群在人体内是如何演变的

新生胎儿在无菌的子宫里被孕育,生命之初是绝对无菌的。随着新生儿出生,胎儿从阴道被产出,透过母亲的肌肤吮吸着母乳,妈妈身体内外共生的细菌就会从各种渠道转移到婴儿身上,随着家人和户外环境的不断接触,婴儿获得的细菌也会变得更多,身体也逐渐形成一套与之共存的免疫系统,而新生儿的肠道内,也逐渐定型了每个人专属的复杂微生物群落。

肠道里的“蚜虫奶牛”

前阵子的知乎无糖月饼考验到了好多答主的肠道,然而我也发现一个现象,有的答主才尝了一小口就喷射了一晚上,有的答主出于好奇的“飞蛾扑火”,结果等来的却是几个屁。这种差异,就来自不同人肠道内的微生物类别差异有关。

一说到细菌,很多人联想到的都是引起疾病的微生物,其实还有大量的细菌是帮助我们面对日常生活的。一项早在几十年前的研究发现,肠道内的细菌可以帮助人类消化更多食物成分并合成人体不能合成的维生素。比如可以帮助人体细胞产生能量、合成DNA的维生素B12,就需要肠道细菌分泌的一种酶才能生成。这些细菌就是潜伏在我们身体内部的战友,和我们体内的细胞配合,一同分解食物,吸收营养,共生互利的关系就像蚂蚁和蚜虫一样。

2、肠道菌群与情绪的关系

肠道里分布的菌群对我们食物消化吸收特别重要,但如果肠道微生物“不务正业”,非但没好好消化食物合成身体所需的营养,还产生大量有害物质,就会对身体反过来产生影响,尤其是侵害大脑引起心理健康问题。

“僵尸真菌”和“蚜虫奶牛”,就在一念之间

当肠道菌群以益生菌为主时,我们面对外界各种压力都会抱有积极的心态;

当肠道菌群以有害菌为主时,我们面对外界各种压力都会产生恐惧、焦虑和抑郁的心态。

越来越多的研究也发现,并不是紧张引起肠道反应,而是肠道菌群分泌的产物同时引起紧张和肠道反应。

当今社会压力巨大,每个人都觉得自己被无形的手推着走,不堪重荷下,难免焦虑、恐慌、甚至抑郁。其实,大脑抑郁了,可能是肠道菌群引起的。

研究表明,肠道菌群在免疫,激素平衡和神经系统功能中起着至关重要的作用。

那些蛰伏在肠道的有害菌群,非但不好好消化食物,还产生许多有害物质,打乱肠道和大脑的联络,脑功能障碍,免疫系统失调和应激激素紊乱等都会伴随抑郁焦虑一起发生。


下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)是打通大脑和肠道的信息通道,“春江水暖鸭先知”,外界不同的环境带来的压力,敏感的肠道菌群会更早感知到并给出警报(γ-氨基丁酸(GABA))),通过警报器(HPA轴)联络到大脑,大脑接收到报警信号,放出“救火”指令(释放皮质醇)以及,这样就能调动全身的力量去应对外界压力。

这套依赖敏感的肠道菌群的报警出警机制非常高效,但长期处于压力状态的人,肠道内菌群就成了“惊弓之鸟”,敏感的肠道菌群频繁的往大脑发送过度的报警信号,导致大脑分泌出太多的本不需要的皮质醇,在体内不断循环,就会加重焦虑和抑郁的感受。

而在另一方面,不良肠道菌群除了不断大喊“狼来了”,还会影响“吹哨人”正常求救。

γ-氨基丁酸(GABA)是在肠道里好的菌群感受到外界压力后自发分泌的一种“报警”信号,从肠道通过迷走神经传递到大脑,产生抗焦虑的作用。当不良肠道菌群过多,正常肠道菌群分泌出来求救的GABA就越来越少,这样身体对抗外界的压力就显得势单力薄,会长期处于抑郁焦虑的状态。

3、肠道菌群干预改善情绪与行为该怎么做

传统的抗抑郁治疗都是见招拆招,皮质醇过度就抑制它们,GABA不足就补充它们。但这些因子都是身体自发产生的,外来的干预非但没从根源解决问题,甚至可能引起更大的反扑——皮质醇为了抵抗抑制会被分泌得更多,肠道见有外来补充的GABA,自己就偷懒而不再分泌。

因此,科学家和医学家们都把眼光放在了这些肠道菌群上来,改变它们对这些因子的分泌,才能从根源上解决问题。

通过口服益生菌的手段是第一个被想到的调节肠道菌群的方法。发表在《英国营养杂志》上的一项研究描述了一项针对30名患有抑郁症志愿者的益生菌补充剂的试验。每天给这些抑郁症志愿者补充益生菌补充剂,其中包括乳酸杆菌和双歧杆菌细菌。在试验结束时,他们“显着”减轻了志愿者心理困扰的症状,包括抑郁和焦虑。但是,它们也只承担运输责任,历经胃酸、胆碱等消化液的考验,有益菌会大大损耗,大部分有益菌根本抵达不到肠道就消失了。

粪便微生物移植可用于将健康和多样的肠道细菌转移给缺乏的细菌。人们已经开始尝试用这方法来治疗一些棘手的精神类疾病和免疫性疾病。和粪菌移植思路类似的也有乳酸菌素口服,顺利经过胃酸,成功登陆肠道,达到“养菌”的目的,帮助肠道养出自己的有益菌,壮大肠道有益菌队伍。

乳酸菌素作为好的肠道菌群(乳酸菌)分泌出来的代谢产物,本身就具备抑制不良菌群活性的功能。而且乳酸菌素本身就是一种多肽的蛋白质碎片,在通过消化道时不会被胃酸改变,也不会被血管吸收,这样就能顺利来到肠道。在肠道的环境,发挥其对不良菌群(革兰氏阳性腐败菌或其他致病菌)的抑制作用,此消彼长,对身体健康有益的乳酸菌群逐渐壮大起来,从而起到益菌的目的。

“双减”刚刚实行,如今的青年都是在高负荷的学习、压力山大的考试中杀出一条血路,在各种压力下奋斗在岗位一线。肠道菌群可能是我们的战友,记录下我们一路走来的“赫赫战功”,也可能是潜伏在身边的“卧底”,在我们杀敌一千时,偷偷地自损我们八百。

每当重要节点来临,就仍不住放屁拉稀,总是处于担心焦虑的状态,如果你不幸被我言中,那真的要关心一下自己的肠道,千万不要被那些不良菌群占了主导。

大脑自闭了,很有可能是肠道菌群的锅!


参考文献:

  1. Skonieczna-Żydecka K, Marlicz W, Misera A, Koulaouzidis A, Łoniewski I. Microbiome-The Missing Link in the Gut-Brain Axis: Focus on Its Role in Gastrointestinal and Mental Health. J Clin Med. 2018 Dec 7;7(12):521.
  2. Smith LK, Wissel EF. Microbes and the Mind: How Bacteria Shape Affect, Neurological Processes, Cognition, Social Relationships, Development, and Pathology. Perspect Psychol Sci. 2019 May;14(3):397-418.
  3. Ochoa-Repáraz J, Ramelow CC, Kasper LH. A Gut Feeling: The Importance of the Intestinal Microbiota in Psychiatric Disorders. Front Immunol. 2020 Oct 19;11:510113.
  4. Lynch SV, Pedersen O. The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease. N Engl J Med. 2016 Dec 15;375(24):2369-2379.



  

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