什么是菌肠脑轴?

科普文章 Jan 14, 2023

也被称为肠脑轴，但菌肠脑轴是一个更准确的术语。它描述了肠道微生物群落（菌群）与肠道和大脑之间的相互作用和通信系统。菌肠脑轴强调了肠道微生物对于大脑功能、情绪和认知的影响。最近的研究表明，肠道微生物与神经递质、神经反应和免疫系统之间存在复杂的相互关系，这些关系可能对心理健康和神经系统疾病的发展起到重要作用。

“一切疾病始于肠道。”—希波克拉底(Hippokráte shoKṓos: 公元前370年)

我们生活在一个微生物的世界。微生物在地球上生存的时间比人类长数亿年，我们的身体一直都在接受微生物发出的信号。人类微生物群是生活在我们体内和表面的数万亿微生物的统称。在过去的20年里，微生物组的研究以令人难以置信的速度加快，现在看来，微生物群是人类健康和疾病的关键决定因素。

人类微生物定植的主要部位是皮肤、呼吸道、泌尿生殖道、眼睛和胃肠道，其中大多数微生物都生活在肠道内。肠道中有多种微生物，包括酵母、古菌、寄生虫、病毒和原核动物等，但细菌是目前最具特征的。近几十年来，微生物学和神经科学领域已经变得越来越交织在一起。人们越来越接受常驻微生物群可以对宿主行为施加相当大的影响。在整个进化史中，微生物群和大脑之间有着不可分割的联系。例如，人们发现：无菌小鼠的大脑发育是不正常的（图1）；肠道菌群通过12个途径与大脑交流（图2），可能还有更多的途径未被发现；很多因素如不良饮食、有毒环境、怀孕、药物等均会影响该轴的功能，并导致相应的行为改变图（3）；菌群肠脑轴的紊乱会引起很多神经疾病（图4），包括癫痫。因此，通过干预肠道菌群就成为了这些疾病的治疗策略之一。大量的研究发现：使用肠道微生物治疗神经系统疾病（包括癫痫、抽动症、多动症、自闭症、帕金森病、抑郁和焦虑症、精神分裂症、多发性硬化症、阿尔茨海默病等）的临床前和临床研究展现了极大的潜力。