 肠道细菌能够影响一个人的健康，这个概念如今已不算新奇。很多人都知道，这些微生物会影响我们的消化、过敏反应以及新陈代谢。 这几乎已演化为一种司空见惯的时尚：新书定期问世，为人们详细介绍让肠道细菌达到最健康状态的饮食方法。 但这些微生物的影响可能还要更加深远，触及人类大脑。 它们构成的细菌生态系统被称为“微生物群系”（microbiome），世界各地越来越多的研究人员正在考察该群系如何调节人类思维和感觉。 已有证据表明，这个包含大约1,000种不同细菌、数万亿个细胞、1-3磅重量的微生物群系，在自闭、焦虑、抑郁及其他疾病中均扮演至关重要的角色。 “对于微生物群系和大脑之间的联系，研究人员的兴趣出现了爆炸式增长。”加州大学洛杉矶分校（UCLA）的胃肠病学家埃默伦·迈耶（Emeran Mayer）说道，过去5年他一直在研究这个课题。 一些最有趣的工作成果是在自闭症研究领域取得的。 数十年来，医生、家长和研究人员注意到，大约四分之三的自闭者患者同样伴有某些胃肠功能异常，比如消化问题、食物过敏或麸质不耐受。 这一认知让科学家开始探究肠道微生物跟自闭症之间的潜在联系。近期的几项研究发现，自闭者患者的微生物群系跟对照组存在显著差异。 加州理工学院（CIT）的微生物学家萨尔基斯·马兹曼尼亚（Sarkis Mazmanian）一直专注于研究一种名为“脆弱拟杆菌”的常见细菌，人们发现这种细菌在一些自闭症儿童体内数量较少。 在两年前发表于《细胞》杂志（Cell）的一篇论文中，马兹曼尼亚和几位同事将取自人体的脆弱拟杆菌注入了有自闭症状的小鼠体内。 这种治疗方法改变了小鼠的微生物群系构成，更重要的是改善了它们的行为：小鼠的焦虑程度有所降低，跟同伴有了更多的交流，而且重复行为也有所减少。 这些微生物与自闭症的相互作用机制（是充当触发器还是扮演防护盾），在很大程度上仍是谜。 不过，马兹曼尼亚及其同事已确认了一个潜在的连接物，即名为4EPS（4-乙基苯酚硫酸盐）的化学物质，它似乎由肠道细菌产生。 研究人员发现，有自闭症状的小鼠，其血液中4EPS的含量水平比其他小鼠高出了40多倍。 4EPS水平跟大脑之间的联系尚未得到确认，但当研究人员把这种化合物注入小鼠体内时，它们就会出现类似于自闭症的症状。 “我们或许将能扭转这些疾病。如果你关闭了产生这种化合物的阀门，那么症状就会消失。” 2012年，马兹曼尼亚凭借在微生物研究领域取得的成果被授予麦克阿瑟天才奖。他把这些成果视为一项“潜在的突破”，帮助人们理解微生物如何作用于自闭症以及其他神经发育障碍。 他表示，迄今为止的研究成果表明，调整肠道细菌可以成为治疗自闭症的一项可行方案，至少适用于部分患者。 “我们或许将能扭转这些疾病，”他说，“如果你关闭了产生这种化合物的阀门，那么症状就会消失，这是我们在小鼠模型中看到的。” 研究人员还找到证据表明，肠道细菌能够影响焦虑症和抑郁症。 来自加拿大麦克马斯特大学（McMaster University）的胃肠病学研究人员斯蒂芬·柯林斯（Stephen Collins）发现，乳酸菌和双歧杆菌能够减轻小鼠的焦虑样行为。 人类胃肠道之内也有这两种细菌。在一项研究中，柯林斯及其同事提取了一组易出现焦虑样行为的小鼠的肠道细菌，并把这些细菌移植到另一组表现较安静的小鼠体内。  “肠-脑轴”（gut-brain axis）：肠道菌群通过肠-脑轴影响脑和行为。肠-脑轴是肠和脑之间的信息交流系统，由免疫、迷走神经和神经内分泌途径构成，来控制人体对食物的喜好。 其结果是：原本安静的小鼠也出现了焦虑样行为。总的来说，这两种微生物似乎都是“肠-脑轴”（gut-brain axis）的重要参与者。 爱尔兰科克大学（University College of Cork）的神经学家约翰·克莱恩（John Cryan）研究了它们对动物抑郁症的影响。 在2010年发表于《神经科学》（Neuroscience）杂志的一篇论文中，克莱恩向小鼠体内注入了双歧杆菌或抗抑郁药物依地普仑（Lexapro）。 然后，他把小鼠置于一系列压力情境当中，其中一项实验是测量小鼠在没有出口的水箱里能够持续游动多长时间（研究人员过一会儿就会把小鼠捞出来，以防它们溺毙）。 结果发现，上述微生物和抗抑郁药物都能有效增加小鼠的耐性，并降低跟压力有关的激素水平。 在另一项实验中，他使用了乳酸菌，最后也得到了类似的结果。 克莱恩正在发起一项以人类为被试者的研究，届时会使用各种指标来评估被试者的反应，而不是强迫的游泳实验。 到目前为止，大多数基于微生物群系的脑科学研究都是在小鼠身上进行的。 不过，也有一些研究已经涉及到人类。 举例来说，在2014年，柯林斯将取自焦虑症患者的肠道细菌移植到了“无菌”小鼠体内——这些小鼠经过极其仔细的饲养，它们的肠胃中没有任何细菌。在移植过后，这些小鼠也表现得更为焦虑。 还有研究考察了整个人体，而不仅仅是人体之内的细菌。 在2015年5月发表于《精神病药物学》（Psychopharmacology）杂志的一篇论文中，牛津大学神经生物学家菲尔·伯尼特（Phil Burnet）对45名健康被试者展开了研究，以考察特定益生元（这是为肠道细菌提供营养的碳水化合物）能否影响被试者的压力水平。 在实验过程中，一些被试者摄入了5.5克的GOS（低聚半乳糖，这是一种粉末状的碳水化合物），其他人则服用了安慰剂。 在这项实验中，摄入GOS的被试者体内会出现皮质醇水平降低的反应，而皮质醇是一种重要的压力激素。 在一项涉及单词在屏幕上快速闪现的测试中，GOS被试组也会更多地关注积极信息，减少对消极信息的关注。 该测试通常用于测量一个人的焦虑和抑郁水平，因为在这种情境下，焦虑症和抑郁症患者往往倾向于关注危险或消极的刺激。 伯尼特及其同事指出，这些结果跟被试者服用抗抑郁或抗焦虑药物得到的结果类似。 在这个领域，加州大学洛杉矶分校研究人员迈耶所做的人体研究可能是最知名的。 他招募了25名被试者，皆为健康的女性；在4周时间里，他要求12名被试者每天摄入两次市售的酸奶，每次一杯，其余人则没有。  酸奶是一种益生菌，这意味着它含有活的细菌。在这项试验中，酸奶中含有4种细菌，即双歧杆菌、链球菌、乳球菌以及乳酸菌。 在实验前后，研究人员都对被试者进行了脑部扫描，以评估她们对一系列面部表情（包括快乐、悲伤、愤怒，等等）图片的反应。 “我们没有预料到这种事，即在几周时间内每天摄入两次酸奶会对一个人的大脑产生影响。” 出乎迈耶的意料，两组被试者呈现出显著的差异：跟对照组相比，摄入酸奶的被试者对图片的反应更加平静。 这一研究成果于2013年发表在《胃肠病学》杂志（Gastroenterology）上。“对比很清楚，”迈耶说，“我们没有预料到这种事，即在几周时间内每天摄入两次酸奶会对一个人的大脑产生影响。” 他认为，酸奶中的细菌改变了被试者的肠道微生物构成，从而产生能够改变脑化学的物质。 研究人员尚不清楚微生物群系如何影响大脑，但大多数人都同意，微生物可能通过多种机制影响大脑。 研究人员发现，肠道细菌可以产生一系列神经递质，比如血清素、多巴胺以及GABA（γ-氨基丁酸），它们都在人的情绪中扮演着关键角色。 特定的微生物还能影响人们对这些化合物的代谢，从而有效地调节它们在血液和大脑中的循环数量。 肠道细菌可能还会产生其他神经活性物质，比如丁酸盐，它被认为跟降低焦虑和抑郁水平存在联系。 克莱恩和其他研究人员也向世人揭示，某些微生物可以激活迷走神经，这是肠道和大脑之间的主要通信线路。 此外，微生物群系跟免疫系统息息相关，而后者本身就能影响人的情绪和行为。 从进化的角度来看，肠道细菌和大脑的这种相互作用似乎也是可信的。毕竟，细菌已经在人体内居住了数百万年。 克莱恩表示，随着时间的推移，至少有部分微生物已经进化出为了自身利益而改变宿主行为的方法。 他认为，对微生物来说，调节宿主的情绪是看似合理的生存策略，“快乐的人往往在社交中更加活跃，而一个人在社交中越活跃，寄生细菌交换和扩散的机会就越大。” 随着研究人员了更进一步了解“肠-脑”微生物网络的工作机制，克莱恩认为，人们将能利用它来治疗精神疾病。 “最终，我们可能像现在使用百忧解（Prozac）或安定（Valium）一样使用这些细菌，”他说。 而且，由于这些微生物在调节我们大脑方面拥有着数百万年的经验，它们发挥作用的方式可能比现有的药理学方法更加准确和精妙，这可能意味着副作用更少。 “我认为，这些微生物将切实影响我们治疗这些疾病的方式，”克莱恩说，“这是调节大脑功能的一种全新方式。” 翻译：何无鱼 来源：The Atlantic |
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