腸道細菌能影響人類(lèi)健康，如今已算不上新鮮事。許多人都知道這些微生物能夠影響消化、過(guò)敏反應以及新陳代謝。上市的新書(shū)似乎都不約而同地詳細列舉出哪種飲食能讓腸道細菌最為健康，大勢已成，人們已司空見(jiàn)慣。

　　但這些微生物的影響可能更深入，深及人類(lèi)大腦。腸道菌群的生態(tài)系統已為人所知，在世界各地，有越來(lái)越多的研究者正在探索這個(gè)微生物組(Microbiome)如何調節人類(lèi)的想法和感覺(jué)。科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現證據，這個(gè)總重一磅到三磅之間、包含著(zhù)一千多種不同的細菌、由萬(wàn)億個(gè)細胞共同形成的細菌集合物，在自閉癥、焦慮癥、抑郁癥和其他的疾病中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。

　　“對于腸道菌群和大腦之間的聯(lián)系，人們突然興趣激增”，加州大學(xué)洛杉磯分校的胃腸病學(xué)家埃默蘭·邁耶（EmeranMayer）如是說(shuō)。在過(guò)去的五年里，邁耶一直從事這一領(lǐng)域的研究。

　　加些脆弱擬桿菌，就能改善自閉

　　人們在關(guān)于自閉癥的研究中取得了一些非常引人注目的成果。數十年來(lái)，醫生、家長(cháng)和研究人員已經(jīng)注意到，大約四分之三的自閉癥患者同時(shí)伴有某些胃腸功能異常，如消化問(wèn)題、食物過(guò)敏或麩質(zhì)過(guò)敏(glutensensitivity)。這一發(fā)現促使科學(xué)家們檢驗腸道微生物與自閉癥之間的潛在聯(lián)系，近期的幾項研究表明，自閉癥患者的腸道菌群與對照組有顯著(zhù)差異。加州理工學(xué)院的微生物學(xué)家薩爾基斯·馬茲曼尼亞（SarkisMazmanian）致力于研究腸道菌群中一種常見(jiàn)品種——脆弱擬桿菌（Bacteroidesfragilis），人們已發(fā)現這種細菌在一些自閉癥兒童體內數量較少。在兩年前發(fā)表在《細胞》（Cell）雜志的一篇論文中，馬茲曼尼亞和幾個(gè)同事用取自人體的脆弱擬桿菌飼喂有類(lèi)似于自閉癥癥狀的小鼠，結果改變了小鼠體內的菌群組成，更重要的是，改善了它們的行為，使它們的焦慮程度降低，與其他小鼠的互動(dòng)更多，表現出的重復性行為減少。

　　這些微生物具體如何與自閉癥互相作用，微生物究竟是自閉癥的一個(gè)觸發(fā)器還是防護盾，這些都仍然迷霧重重。但是馬茲曼尼亞和他的同事們已經(jīng)確定了一個(gè)可能的關(guān)聯(lián)物，即一種名為4-乙基苯酚硫酸鹽（4-ethylphenylsulphate，簡(jiǎn)稱(chēng)4EPS）的化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)由腸道細菌產(chǎn)生。他們發(fā)現，有自閉癥癥狀的小鼠，血液中4EPS水平比其他小鼠高出四十多倍。4EPS水平與大腦之間的關(guān)系尚不明確，但給小鼠注射了這一物質(zhì)后，它們會(huì )出現類(lèi)似自閉癥的癥狀。

　　因其在腸道菌群方面的工作，馬茲曼尼亞在2012年獲得了麥克阿瑟獎。他將這一發(fā)現形容為對研究微生物如何在自閉癥和其他神經(jīng)發(fā)育障礙中起作用所取得的“潛在的突破性進(jìn)展”。他表示，截至目前的研究結果表明，調整腸道細菌可能是治療自閉癥的一項可行的措施，至少對一部分病人來(lái)說(shuō)是可行的。“也許我們可以扭轉這一疾病”，他說(shuō)，“如果除掉產(chǎn)生4EPS的源頭，那么自閉癥癥狀便會(huì )消失，這是我們在小鼠模型中發(fā)現的”。

　　加些雙歧桿菌，就能減少焦慮

　　科學(xué)家們也發(fā)現了腸道細菌影響焦慮和抑郁的一些證據。在加拿大安大略省漢密爾頓市，史蒂芬·柯林斯（StephenCollins）是麥克馬斯特大學(xué)的一位胃腸病學(xué)研究員，他發(fā)現乳桿菌屬（lactobacillus）和雙歧桿菌屬（bifidobacterium）的兩種細菌，能減少小鼠的焦慮樣行為（科學(xué)家不稱(chēng)其為“焦慮”，因為你總不能去問(wèn)一只老鼠它感受如何吧）。人類(lèi)腸道中也有這兩種細菌。在一項研究中，他和他的同事收集了有焦慮行為傾向的小鼠的腸道細菌，然后把這些細菌移植到了另外一批比較安靜的小鼠體內，結果，原本安靜的小鼠表現出了焦慮傾向。

　　總的來(lái)說(shuō)，這兩種微生物似乎是腸道——腦關(guān)聯(lián)中的主要參與者。愛(ài)爾蘭科克大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家約翰·克萊恩（JohnCryan）研究了它們對動(dòng)物抑郁的影響。在2010年發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)》（Neuroscience）雜志上的一篇論文中，他給予了大鼠雙歧桿菌或者抗抑郁藥依地普侖（Lexapro），然后將大鼠置于一系列應激環(huán)境中，其中一項實(shí)驗是測量它們在一個(gè)沒(méi)有任何出口的裝滿(mǎn)水的水槽中能持續游動(dòng)多長(cháng)時(shí)間（大鼠們在不長(cháng)時(shí)間后就會(huì )被救出，以防溺死）。結果發(fā)現，這兩者都有助于增加大鼠的耐力，并減少與壓力相關(guān)的荷爾蒙分泌水平。在另一項實(shí)驗中，他使用了乳桿菌，并得到了相似的結果。克萊恩正在進(jìn)行一項以人為被試的研究（測試被試反應時(shí)所用的方法不包括強迫游泳實(shí)驗）。

　　強迫游泳實(shí)驗常被用于測試嚙齒類(lèi)動(dòng)物的狀態(tài)。比較抑郁的動(dòng)物會(huì )很快放棄游泳，漂浮不動(dòng)。而比較心懷期望的動(dòng)物則能堅持游泳較長(cháng)時(shí)間。圖片來(lái)源：slideshare.net

　　到目前為止，大多數以菌群為基礎的腦研究都是以老鼠為實(shí)驗對象進(jìn)行的，但是也已經(jīng)有了一些以人為對象的研究。例如，柯林斯在去年將從焦慮癥患者體內提取到的腸道細菌移植給了“無(wú)菌”小鼠——這些小鼠被專(zhuān)門(mén)仔細地飼養長(cháng)大，它們的腸道中原本沒(méi)有攜帶任何細菌。移植后，這些小鼠也表現得更為焦慮。

　　吃點(diǎn)益生元，就能降低壓力

　　還有一項研究，其對象是整個(gè)人體，而非僅僅是在人體寄生的細菌。牛津大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家菲爾·伯內特（PhilBurnet）發(fā)表在2015年5月的《精神病藥理學(xué)》（Psychopharmacology）雜志上的一篇論文，研究了為腸道細菌提供支持的碳水化合物——益生元（prebiotic），是否能影響45名健康志愿者的壓力水平。在實(shí)驗中，部分受試者每天服下5.5克名為低聚半乳糖（galactooligosaccharide，簡(jiǎn)稱(chēng)GOS）的粉狀碳水化合物，而其他受試者服下的是安慰劑。在之前的大鼠實(shí)驗中，這些研究者們已證實(shí)GOS能促進(jìn)乳桿菌和雙歧桿菌的生長(cháng)，而腸道中乳桿菌和雙歧桿菌數量多的大鼠，其體內影響焦慮的幾種神經(jīng)遞質(zhì)水平也更高，包括一種名為腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子（BDNF）的神經(jīng)遞質(zhì)。

　　在這個(gè)實(shí)驗中，服用了GOS的受試者體內皮質(zhì)醇的水平更低，那是一種關(guān)鍵的應激激素。當測試中，單詞在屏幕上快速閃回時(shí)，服用了GOS的受試者更專(zhuān)注于積極的信息，對消極信息的關(guān)注則較少。這項測試常用于測量焦慮和抑郁水平，因為焦慮癥和抑郁癥患者往往非常關(guān)注威脅性的或消極的刺激。伯內特和他的同事們注意到，這個(gè)結果與受試者服用抗抑郁或抗焦慮藥物得到的結果相似。

　　加州大學(xué)洛杉磯分校的研究者邁耶所做的人體研究可能是最為人所知的。他招募了25名健康的女性作為受試者，在四周時(shí)間里，受試者中的12人每天服用兩次市售的酸奶，每次一杯。其余人則未曾服用。酸奶是一種益生菌，也就是說(shuō)它含有活的細菌，在這個(gè)實(shí)驗中用的酸奶含有四個(gè)屬種的細菌，即雙歧桿菌、鏈球菌（streptococcus）、乳球菌（lactococcus）和乳桿菌。在實(shí)驗開(kāi)始前和開(kāi)始后，受試者都接受了腦部掃描來(lái)測量她們對一串面部表情圖像的反應，包括愉悅、悲傷、氣憤等。

　　出乎邁耶的意料，兩組受試者在測試中的表現存在顯著(zhù)差異，服用酸奶的受試者對圖像的反應比對照組更平靜，該結果于2013年發(fā)表在《胃腸病學(xué)》（Gastroenterology）雜志上。“對比是明顯的”，邁耶說(shuō)。“我們完全沒(méi)有料到這點(diǎn)。每天服用兩次酸奶，持續幾周就可以對你的大腦起一些作用。”他認為酸奶中的細菌改變了受試者腸道微生物的組成，從而導致產(chǎn)生了改變腦化學(xué)的物質(zhì)。

　　腸道細菌，也許是下一代精神藥物

　　腸道菌群如何改變了大腦尚不明確。大多數研究者都認為這些微生物可能通過(guò)多重機制來(lái)影響大腦。科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現腸道細菌能產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)，如5-羥色胺、多巴胺和γ-氨基丁酸。這些神經(jīng)遞質(zhì)在人的情緒方面發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用（許多抗抑郁藥物都是通過(guò)增加這些化合物的水平而發(fā)揮作用）。某些細菌還會(huì )影響人體對這些化合物的代謝，從而有效地調節它們在血液和腦中的水平。腸道細菌還可能產(chǎn)生其他的神經(jīng)活性物質(zhì)，包括一種叫做丁酸鹽（butyrate）的物質(zhì)，這種物質(zhì)已被認為與減輕焦慮和抑郁有關(guān)。克萊恩和其他人的工作還表明，有些微生物能激活腸道和腦交聯(lián)的主要途徑——迷走神經(jīng)。此外，腸道菌群與免疫系統息息相關(guān)，而免疫系統自身可以影響情緒和行為。

　　從進(jìn)化論的視角來(lái)看，人體寄生細菌和腦的這種交互作用也可以解釋。畢竟，細菌已在人體內居住了數百萬(wàn)年。克萊恩表示，隨著(zhù)時(shí)間推移，至少有一部分微生物已經(jīng)發(fā)展出了基于自身目的而塑造宿主行為的方式。改變情緒是細菌一項可能的生存策略，他認為，“心情愉悅的人在社交中更為活躍。他們越熱衷于社交，細菌獲得交換和擴散的機會(huì )就越大。”

　　科學(xué)家們仍然在研究腸-腦細菌網(wǎng)絡(luò )如何運作，克萊恩認為這可以用來(lái)治療精神方面的疾病。“這些細菌最終可以像現在的百憂(yōu)解或安定那樣使用”，他說(shuō)。因為這些微生物有長(cháng)久地改變我們大腦的經(jīng)驗，它們可能比我們現在使用的藥理學(xué)方式更加精確，更加敏感，這意味著(zhù)副作用更小。“我認為這些微生物將在我們如何治療這些疾病上發(fā)揮切實(shí)的作用”，克萊恩說(shuō)，“這是一種全新的調節大腦功能的方式。”