從“肚子裡的蛔蟲”到“腸子裡的細菌”腸腦研究緣何越來越

最懂你大腦的，可能不是“肚子裡的蛔蟲”，而是腸子裡的細菌——腸道菌群對神經系統、心理和行為方面的影響正成為一個新興熱點領域。

在日前舉辦的美國神經科學學會年會上，一張海報上的大腦切片顯微鏡影像顯示，細菌有可能入侵了健康人類大腦細胞，並在這裡“安家落戶”。

主持該研究的阿拉巴馬大學伯明翰分校神經解剖學家Rosalinda Roberts承認，他們還需要進一步排除樣本被汙染的可能性。

“要真正證明這一點，還有很長的路要走，”巴爾的摩馬裡蘭大學精神病學家Teodor Postolache說，“但這是一條令人興奮的研究路線。”

神奇學科已經20多歲了

“早在幾年前，研究者就在一些神經退行性疾病患者的大腦中發現了細菌成分。而這項研究的特別之處在於，他們發現健康人的大腦中也可能存在腸道來源的菌群。而在我們的認知中，當大腦有微生物進入時，這個人理論上就不健康了。”中科院微生物所助理研究員、科普圖書《曉肚知腸—腸菌的小心思》作者段雲峰說。

段雲峰在中科院心理所讀博士期間的研究領域是“腸腦”，一個乍聽起來超乎日常經驗的學科。

但他告訴《中國科學報》記者，這個領域已經發展20多年了。

早在上世紀九十年代，哥倫比亞大學解剖和細胞生物學系的Michael D. Gershon就提出了“第二大腦”這一概念，認為人的腸道神經系統構成“腸腦”。

後來，有研究人員提出腸—腦軸的概念，認為腸腦和大腦之間可以相互影響，構成了密切聯繫的資訊傳遞通路。

人們進一步發現腸道微生物也密切影響腸—腦軸的運轉，現在常用“菌—腸—腦軸”來描述腸道微生物、腸道和大腦之間的雙向通路。

研究顯示，一些神經系統疾病患者，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。

由於這些疾病的致病原因未知，也幾乎沒有有效的治療方法，所以，腸道菌群是一條有潛力和突破價值的研究方向。

段雲峰介紹，目前這個領域大多研究腸道菌群及其代謝產物如何通過血液循環系統、神經系統或淋巴系統等，再透過血腦屏障影響人的心理和行為。

也就是說，腸道菌群發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腸道來源的菌群，對腸腦研究顯然意義重大。”他說。

從“前衛”到“前沿”

焦慮、抑鬱、精神分裂症、自閉症、帕金森氏症、阿爾茨海默氏症……這些棘手的疾病，都被發現與腸道菌群異常有關。

脆弱擬杆菌、乳酸杆菌、普氏杆菌、瘤胃球菌和白色念珠菌……都被證明是對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”這個觀點還顯得太過前衛。

段雲峰本人的研究成果就曾多次被拒稿。加拿大麥克瑪斯特大學精神病和運動神經學教授Jane Foster的一篇有關小鼠菌群和焦慮行為關係的文章，從2011年接收到正式發表，花了整整兩年時間，其間備受審稿人質疑。

而這篇論文發表後的第二年，美國神經科學學會就圍繞“大腦—微生物組關係”的主題，召開了一次史無前例的研討會。

美國國立精神衛生研究所撥款100萬美元用以資助這一研究項目，之後越來越多“微生物—腸道—大腦軸”相關的試點項目獲得經費支持。

歐盟也斥資900萬歐元開展“我的新腸胃”5年計劃，瞄準大腦發育和神經紊亂兩大問題。

今年2月，一家新銳公司Kallyope在兩年時間裡融資1.1億美元的消息備受關注，它將用這筆錢推進開發基於消化道和大腦之間雙向通信機制的新療法。

國內研究方興未艾

中國科學家在這一領域也做了大量開創性工作。中科院心理研究所行為生物學實驗室是國內最早涉足腸腦領域的研究組之一。

2003年，該實驗室研究員金鋒等人就注意到動物的行為受腸道菌群影響。

段雲峰本人在金鋒研究組攻讀博士時，發現菌群會產生毒性物質，通過分泌特殊的神經活性物質等方式影響服刑人員的暴力攻擊行為。

此外，該實驗室還發現通過補充一種乳酸杆菌，可以緩解抑鬱症模型大鼠的焦慮抑鬱症狀。

2016年，重慶醫科大學謝鵬團隊證實，腸道微生物紊亂是抑鬱症發病的潛在新病因。

“這個領域的發展刷新了原有的健康觀念，讓我們重新認識人體和那些附著在我們體表和體內的微生物。”段雲峰說，“儘管目前在醫療行業中，微生物仍常被視作感染源，而腸腦研究領域的新發現無疑將改變人們對腸腦和微生物的認知。”

他進一步指出，對一些神經系統發育障礙類和神經退行性疾病，在未來的診治過程中將不得不考慮微生物的影響，針對微生物的調整或將成為防治這類疾病的重要醫療手段。

相關論文資訊：

DOI:10.1126/science.aaw0147

DOI:10.1016/j.tins.2013.01.005

DOI:10.1155/2015/797862

DOI:10.1016/j.neuroscience.2015.09.033

《中國科學報》 (2018-11-22 第3版 國際)

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