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养好肠道细菌是修复大脑最好的方法

浏览: 发布日期:2018-07-20
养好肠道细菌是修复大脑最好的方法 
 
科学家们通过改变居住在肠道中的细菌,成功改变了实验动物和少数人的行为。微生物干预使得原本焦虑的小鼠变得大胆,使得原本害羞的小鼠变得喜欢与其它鼠交往。给大鼠移植抑郁症患者的肠道细菌后也表现出抑郁的表型。在少数人类志愿者中进行的研究也表明服用一些特定种类的细菌能够改变大脑的活性和缓解焦虑。虽然这些还只是初步的结果,但是这些结果都表明肠道内合适的细菌可能让您心情舒畅,甚至可能能够对抗某些精神疾病,包括焦虑和抑郁等。反之,不合适的细菌则可能让您郁郁寡欢。
 
这一观点听起来似乎是说我们的情绪受到细菌的控制,有点不可思议。但是仔细想想,微生物其实早于人类而存在,我们和细菌一起进化,就像相互缠绕在一起的一对连枝树,一起生长,相互适应,形成一个和谐共生的生态系统。我们身体上的微生物是与生俱来的。大家可能会想,到底是它们控制着我们,还是我们控制着它们。事实上没有谁控制谁,微生物与我们的身体相互交流,共同决定我们的健康。但是要弄清楚微生物与宿主之间究竟如何交流,怎么样才能改变它们之间的交流方式以促进我们的心理健康,并不是一件容易的事。首先,没有人确切的知道健康的肠道菌群组成究竟是什么样的,而且不同个体之间的健康菌群组成可能也是不一样的;其次,要将微生物移植到肠道中并让其定植下来也不是一件容易的事。
 
研究的历史渊源
精神病学家Ted Dinan教授十分关注2000年5月发生在加拿大沃克顿的一个悲剧。洪水导致这个小城镇的饮用水被大肠杆菌和弯曲杆菌污染,这是两株非常危险的细菌。大约一半的人口染病,少数人死亡。对于大多数居民来说,疾病虽然是短暂的,大约平均10天左右,但是数年后,科学家再次调查该地区居民的健康时发现了一些令人吃惊的问题,他们抑郁症的发病率非常显著的升高。由此,Dinan教授怀疑是感染导致了抑郁。
 
其它一些臭名昭著的细菌也与抑郁联系到了一起,比如梅毒和牛相关的布鲁氏菌病背后的那些细菌,因为病人总是感到很沮丧。Dinan教授认为失衡的微生物群可能损害人们的心理健康。
 
无菌小鼠的关键脑区与正常小鼠不同
 
基于无菌小鼠的研究发现,肠道细菌对于大脑发育至关重要。与正常小鼠相比,无菌小鼠在几个关键脑区的发育都受到影响。
 
纹状体:纹状体是参与运动和情绪反应的脑区,无菌小鼠的纹状体中神经递质多巴胺和五羟色胺发生改变。在纹状体中更容易形成新的连接。这些改变可能导致无菌动物的运动和探索行为异常。
 
海马:海马参与学习和记忆的脑区,无菌小鼠的海马中脑源性神经营养因子(BDNF)的水平降低,这些小鼠通常表现出记忆问题。
 
杏仁核:杏仁核是参与情绪反应的脑区,无菌小鼠的杏仁核中五羟色胺,BDNF和其它一些信号分子的水平发生改变,这些改变可能导致冒险行为的增加。
 
下丘脑:下丘脑参与大脑的应激反应,无菌小鼠下丘脑的促肾上腺皮质激素释放因子和促肾上腺皮质激素的水平升高,这些改变可能加剧动物的应激反应。
 
新细菌,新行为
重庆医科大学的谢鹏教授团队比较分析了58例抑郁症患者和63例健康对照的肠道微生物,发现其肠道微生物的组成存在明显差异,主要表现为硬壁菌门、拟杆菌门和放线菌门的细菌丰度发生改变。同时,交换肠道微生物也能够影响行为。研究人员将抑郁症患者的粪便菌群移植到无菌小鼠中,使得原本无忧无虑的小鼠很快开始表现出抑郁和焦虑的迹象,而移植健康人粪便菌群的小鼠的行为则没有明显的变化。Dinan教授及其同事也发现了类似的结果。这些研究都提示肠道微生物的改变可能是抑郁发生的罪魁祸首。
 
粪菌移植的研究结果表明,从某种意义上说,抑郁症甚至是其它精神疾病是可以“传染”的。交换微生物可能造成精神疾病的发生也由此带来了一些新的问题,比如粪菌移植最近成为一种强有力的治疗严重肠道感染的方式,粪菌捐赠者也应该筛查精神疾病以及其它可能的“传染性”疾病的病史。胃肠病学家会严格检查HIV病毒和丙型肝炎病毒,因为他们不希望引起感染,现在看来,捐赠者的精神状态也应该是值得考虑的一个方面。
 
粪便移植是一个比较极端的改变肠道微生物的方式。但也有一些研究表明,引入一种或少数几种细菌也能改变大脑的工作方式。其中的一个例子就是在文章开头我们提到的在2015年芝加哥神经科学学会年会上的报告。22名健康的男性志愿者服用含有Bifidobacterium longum的益生菌胶囊一个月后,感觉日常压力减小,在压力情况下应激激素皮质醇的水平也较低。服用益生菌后,他们是视觉记忆测试中的表现也有轻微的改善,脑电图结果也显示表现出与记忆能力改善有关的脑波特征。研究人员曾经在小鼠实验中发现了类似的结果,现在这一结果在人身上得到了验证,下一步的重点是从机理上解释这些特定的细菌为什么能影响我们的行为,以及这一效果能否应用到那些具有高度焦虑的人群身上。
 
细菌也能以一种更美味的形式存在,那就是酸奶。2013年一项发表在《Gastroenterology》杂志上的研究发现,益生菌发酵的酸奶能够影响大脑的活动。让12名健康的女性每天早上和晚上服用酸奶,连续一个月,结果发现她们在面对生气或恐怖的表情图片时大脑的反应不如对照组强烈。大脑反应是通过功能性核磁共振来测量的,通过检测血流量的变化来反应神经元的活动。研究人员提到目前还不清楚服用酸奶后,大脑活动的这种改变到底是好还是坏,尤其是因为这项研究的参与者都是些没有遭受焦虑困扰的健康女性。尽管如此,这一结果也给我们提出一个疑问:益生菌是否能改变我们的情绪?当我们感觉不好时它们能否让我们感觉更好?
 
到目前为止,相关的人类临床研究还非常少。但是随着实验动物研究的越来越深入,我们难以再忽视细菌对人类情绪的影响。我们认为这一过程肯定在发生,只是相当复杂而且可能十分微妙,以至于我们难以发觉。当我们服用抗生素时,当我们因为细菌感染而患病时,甚至当我们改变饮食的情况下,我们的情绪都可能发生明显的改变。
 
细菌与大脑双向交流
如果事实证明细菌可以影响我们的大脑和行为,即使只是以一种非常微妙的方式,它也并不意味着我们只能被动的任由微生物居民的摆布,我们也可以通过影响微生物来改善我们的行为。
 
一个最简单的方法是食物:补充益生菌,比如酸奶或酸乳酒;选择含有益生元的食物,如高纤维食物、大蒜、洋葱、芦笋等。通过这些简单的方法来促进我们体内有益微生物的生长,进而增进我们的健康。通过健康的饮食来促进我们的健康历史悠久,西方医学之父希波克拉底有一句至理名言“让食物成为你的药物,而不要让药物成为你的食物”,大概就是这个意思吧,或许希波克拉底当年就已经意识到肠道微生物对我们健康的重要性。
 
对抗压力或许是另一种改变肠道微生物的方式。Tillisch及其同事通过小鼠研究发现,应激特别是生命早期的应激能够改变肠道微生物的组成。Tillisch及其同事也正在测试一个叫做正念减压的放松技巧对肠道微生物组的影响。对于患有肠道疼痛和不适的人群,冥想训练可以在临床上减轻他们的症状和改变他们大脑的活动,研究人员怀疑冥想训练也可能改变他们的肠道微生物,他们正在测试这一假设。