35張圖,看懂腸道和大腦的魔性關係,絕對漲知識!






有些事真的越來越魔性了!

英語裡,有一個短語叫「Follow yourgutFollow追隨,your你的,gut腸道,直接翻譯是追隨你的腸道,而它實際表達的是追隨你的內心的意思:

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中文裡,形容一個人思想和行為卑劣,會用肚子壞水」這個短語

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我們一般認為,是大腦在控制內心思想。但中西方語言中這兩個魔性的短語,卻在冥冥中暗合了現代科學研究帶給我們的顛覆性認識——大腦的功能,至少有一部分是受腸道微生物控制的!

20151016日,《自然》雜誌又一次特別關注了腸道和大腦的關係,在一篇新聞特稿中特意用了這張魔性的圖:

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這腦殼裡,裝的像是大腦,仔細一看,居然是副大腸(還布滿調皮的微生物)!是不是很魔性?

熱心腸先生之前也看到過兩張魔性十足的圖,第一張,人肚子裡長了一個腸腦

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第二張,調皮的微生物們正在塑造大腦:

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(⊙o⊙)…感覺是不是很魔性?

畫畫可以天馬行空,但真實情況是這樣麼?腸道和微生物,真的有這麼重要、這麼厲害麼?

答案好像是肯定的:

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雖然在人身上的實驗數據還非常有限,但科學家已經把焦慮、抑鬱、自閉、精神分裂、神經退行性疾病等跟腸道和微生物聯繫在一起了。

我們的情感、心情甚至表達,不再只是依靠大腦,而也要聽從腸道的:

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這到底是什麼樣的神奇景象?下面,我把《自然》雜誌特稿裡講到的N個魔性故事分享給大家:

人和細菌的魔性故事

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上面說過,在人身上的實驗數據還非常有限,但有限的觀察和科學研究還是帶給人震撼:

嚴重細菌感染,讓人長期消沉焦慮?

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2000年,加拿大小鎮沃克頓在遭受一次嚴重洪水後,飲用水受到大腸桿菌和空腸彎曲桿菌等的污染。2300人因此患上嚴重的腸道感染疾病,其中很多人最終發展為腸易激綜合征(IBS)。之後,在一個長達8年的研究中,科學家發現了魔性的現象:這些持續性的腸易激綜合征患者,比一般人更容易消沉和焦慮。

人的壞細菌,能讓老鼠也消沉焦慮?

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研究者未公開發表的實驗表明,把IBS患者便便裡的細菌分離出來,轉移到小鼠腸道裡,這些小鼠表現出焦慮的行為,而轉移了正常人細菌的小鼠一切正常!

(⊙o⊙)…真魔性!

壞便便預示壞性格?

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美國北卡羅來納大學醫學院的科學家正在開展一個魔性研究:他們找到了30個一歲的嬰兒,用神經科學研究方法分析他們的行為、性情和大腦發育情況,然後對他們的便便進行測序,以尋求便便(腸道)與性格的關係。他們已經有了一些令人激動的初步結果,後面會有什麼更讓人震驚的,我們拭目以待。

好細菌喝下去,好心情自然來?

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2011年發表的一項研究中,55例健康的志願者在1個月中飲用含有兩種益生菌(Lactobacillus helveticusR0052B. longumR0175)的混合液。在隨後的心理測試中,相比喝了安慰劑的志願者,喝了菌液的志願者們的抑鬱、憤怒和敵意水平顯著降低。

剖腹產嬰兒,塗媽媽的陰道細菌更健康?

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針對剖腹產或順產嬰兒的相關研究,很多都很魔性!

紐約大學醫學院的科學家Maria Dominguez-Bello開展的研究,用沾滿母親陰道微生物的紗布,塗到剖腹產嬰兒的口腔和皮膚表面,希望借此幫助嬰兒建立起對大腦發育至關重要的初始腸道微生物。魔性的實驗結果會如何,我們也期待下最終的結果吧。

魔性研究,重金投入!

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未來5-7年內,至少這些錢會被花到腸道與大腦相關的魔性研究裡:

美國國立精神健康研究所,微生物腸道大腦軸研究,700萬美元;

美國海軍研究辦公室,腸道的認知功能和壓力反饋研究,1450萬美元;

歐盟,腸道與健康相關研究(其中有兩個大方向是探討腸道與大腦發育和功能失常的關係),1010萬美元!

這三個計劃加起來就有3000多萬美元(近2億人民幣)!決心之大立刻彰顯?中國在這方面可要加把勁!

老鼠和細菌的魔性故事

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在老鼠身上,科學家已經完成了N多實驗,揭示它們肚子裡的微生物是如何影響行為習慣、大腦生理學和神經化學功能。

性格好不好,母鼠陰道細菌很關鍵?

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美國濱州大學的科學家Bale和團隊發現,焦慮的母鼠陰道裡乳酸桿菌少,而乳酸桿菌是新生小鼠腸道裡重要的有益菌。母鼠不能在生產的時候通過陰道把更多乳酸桿菌傳遞給後代,就會讓它們更容易焦慮煩躁。而這一點,對雄性小鼠的影響更為明顯。

餵食焦慮母鼠的陰道細菌,變得焦慮?

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Bale和團隊進一步的研究發現,把焦慮母鼠陰道裡的細菌喂給剖腹產小鼠,這些小鼠也表現出焦慮的狀態。他們正在研究是否可以用不焦慮母鼠陰道裡的細菌來反轉焦慮小鼠的焦慮。

餵食脆弱擬桿菌,治療自閉症?

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2013年,美國加州理工學院Mazmanian實驗室的研究人員PaulPatterson和同事們發現:在一些有自閉症症狀的小鼠腸道內,脆弱擬桿菌比正常小鼠低很多,這些小鼠表現得更為緊張、反社交性並且有腸道疾病症狀。令人驚喜的是,向這些小鼠餵食脆弱擬桿菌,竟然反轉了自閉症狀!

吃好細菌,膽怯的老鼠變得勇敢?

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2011年,加拿大麥克馬斯特大學的Bercik和團隊發現,當相對害羞的老鼠擁有了更具有冒險精神的老鼠的腸道細菌,它們也會變得活躍和勇敢起來!

魔性的研究,功勞屬於無菌小鼠!

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以上這些魔性的研究成果,很多都離不開無菌小鼠身上的實驗驗證。小心翼翼的剖腹產以避免它們攜帶上母鼠產道裡細菌,在嚴格無菌的隔離空間裡吃高溫消毒過的食物,呼吸過濾過的空氣,我們就能造就無菌小鼠。而後,我們就可以將各種細菌引入到它們的腸道裡,觀察各種行為和發育的變化。

無菌斑馬魚,也正在帶來研究革命!

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美國俄勒岡大學的神經生物學家Judith Eisen正在利用無菌斑馬魚來研究細菌對大腦發育的影響。

魔性,到底是為什麼?

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人和老鼠身上的研究,都已經充分說明了腸道和大腦的魔性關係,但這一切都是為什麼呢?科學家們正在揭開神秘的面紗:

腸道微生物和大腦的三大信使

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關於腸道微生物和大腦的通訊機制目前還不太清楚,但研究者們正在密切關注者三大魔性的信使:血清素、細胞因子、代謝產物:

1.外周血清素:腸道裡的細胞產生大量神經遞質血清素,它們能影響大腦的信號傳導。

2.免疫系統:腸道微生物能夠促進免疫細胞分泌能影響神經生理學的細胞因子。

3.細菌代謝產物:微生物產生丁酸等能改變血腦屏障中細胞活性的代謝產物。

好細菌在,血清素就是多!

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美國加州大學洛杉磯分校的Elaine Hsiao2015年發現,一些特定的細菌代謝產物會促進腸道上皮細胞分泌血清素!如果將一些梭菌轉到無菌小鼠腸道裡,就能看到它們分泌更多血清素;而如果用抗生素處理正常的小鼠,它們體內的血清素水平會降下來。

好細菌缺失,大腦裡的血清素也少

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2011年,瑞典卡羅林斯卡醫學院的科學家發現,無菌小鼠大腦中紋狀體裡血清素明顯缺乏,而這正是關係到小鼠是否更焦慮的大腦部位。

防焦慮,窗口期極重要,否則無法逆轉

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卡羅林斯卡醫學院的科學家同時發現,在無菌小鼠成年後,再轉入正常小鼠的細菌,對焦慮行為的干預並不十分有效。但它們的後代如果不在無菌環境中出生,並在普通環境中長大,並不會有焦慮行為。這預示著,腸道細菌影響大腦的發育,是在一個非常重要的特定窗口期。

這個發現非常關鍵,它預示著,對自閉症等人類精神障礙的干預,很可能需要在非常早期才會有效果。

短鏈脂肪酸,讓血腦屏障更強健!

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細菌的代謝產物,如丁酸等短鏈脂肪酸,會通過讓細胞間的連接更加緊密來加強血腦屏障的功能。

2015年,德國科學家還發現,短鏈脂肪酸能促進大腦小膠質細胞的發育和生長,這更增強了大腦的免疫防疫功能。

無菌小鼠有些大腦部位神經元更多

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愛爾蘭科學家John Cryan的實驗室發現,無菌小鼠大腦裡一個特定區域生長了更多的神經元。

髓鞘形成,也受腸道微生物影響!

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Cryan和同事還發現,腸道微生物也會影響髓鞘形成,這是幫助神經纖維產生絕緣效應至關重要的脂類屏障。

待開發的巨大處女地?

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上面提到的Cryan和同事的發現,已經讓一些藥廠感到非常興奮:因髓鞘脫失造成的多樣性硬化症,是否有可能被某些特定細菌的代謝產物來緩解甚至治愈呢?

而隨著腸道和大腦關係的研究進一步深入,有更多值得開發的處女地會逐一出現。

開發益生菌的保健品公司已經行動

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有些保健品公司已經在聲稱自己的益生菌產品能讓精神狀態更好。而藥廠,正在如火如荼開發用於對抗精神疾病的新型益生菌和它們的代謝產物。

當然,熱心腸先生認為,要完全確定某一種益生菌可以改善腸道以幫助精神健康,目前看來為時尚早。其中,有一個形象的理由:

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勢單力薄的益生菌並不能代表茁壯的腸道菌群,更不能說能完全恢復正常腸道菌群。

飲食和生活方式改變,或能解決很多問題

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微生物的成長環境很複雜,能夠干擾到它們的因素更為複雜。食品、保健品、藥品企業都想突破,但實際上,對微生態的改變和調節,可能不一定是某一個產品可以解決所有問題。綜合考慮飲食和生活方式調整、家居環境改變、其他各種能讓微生物平衡生長的因素都要充分考慮。

如何做一個心情好的健康吃貨?

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從目前的研究看來,保持足夠的膳食纖維攝入,讓腸道微生物發酵出更多的短鏈脂肪酸,對維持身體血清素等分子的水平非常關鍵。

所以,吃貨要想心情好,要首先確保吃足量的膳食纖維。

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而哪些食物富含膳食纖維呢?上面兩張圖請大家認真體會。

好了,這篇龐大的文章,熱心腸先生終於寫完了,希望你在漲知識之餘,還能得以實踐,改變你的生活方式,改善你的飲食結構,從而做到每時每刻都開開心心!

參考資料

  1. http://www.nature.com/news/the-tantalizing-links-between-gut-microbes-and-the-brain-1.18557

  2. 圖片主要來源於Google圖片搜尋,部分英文內容熱心腸先生做了翻譯


來源:熱心腸研究院

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