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我是一个小小菌,“送”你三千烦恼丝

陕西省科普作家协会
原创
陕西省科普作家协会由省科协领导,接受中国科普作家协会业务指导
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很久很久以前,我就已经出现在了这个蓝色星球之上了,而且几乎无处不有。我们中的部分细菌联合一些真菌和病毒从你出生后不久,就已经神不知鬼不觉地驻扎在你的肠道里了,形成了肠道微生物菌群。

我们的队伍可庞大啦,人体肠道里约有1000-1500种细菌,数量约为100万亿个,是人体细胞数量的10倍左右,总重量约1.5Kg,而让人惊叹的是,这与大脑的重量十分接近,所以说,人其实是一个“行走的菌群”。别看我们个头小,我们这么多微生物,除了吃“干饭”,还为人体营养物质物质代谢、机体发育、免疫力形成等立下了汗马功劳,至少有苦劳。当然了,我们也有害群之“菌”,它们与神经精神疾病(如痴呆、抑郁症、自闭症等)和胃肠道疾病等关系密切,可以说是“帮凶”,有时候甚至是“主犯”。

肠道距离大脑看似有半个身体之遥远,实际上距离根本不是问题,要不然怎会有“荡气回肠”、“肝肠寸断”、“牵肠挂肚”“肠子都悔青了”这些词语或口头语了,看来,二者关系蛮密切的嘛。科学家已经证实了,大脑和肠道之间通过“脑肠轴”进行着不间断的双向交流与调控。所谓的“脑肠轴”,说得简单一点,就是存在于胃肠道内的肠神经系统和中枢神经系统之间的相互作用。肠道微生物通过脑肠轴调节大脑的发育和活动及改变宿主的行为,从而影响宿主的情绪、记忆、认知和行为等。脑肠轴涉及到不同的通讯途径,包括迷走神经通路、肠内分泌系统、黏膜免疫系统和肠道病毒组学等等。这里面涉及的东西相当复杂,篇幅关系,不再展开讲了。

一紧张就恶心,一生气就胃痛,一焦虑就拉肚子,当我们心情不好时,紧张、生气、焦虑等负面情绪会通过脑肠轴,引起迷走神经或交感神经过度兴奋,或者导致胃肠道的激素分泌异常,这时候胃肠道就会“发脾气”“闹情绪”,出现腹胀、腹痛、恶心、腹泻等症状。同样地,胃肠道功能异常可通过脑肠轴反馈于中枢神经系统。比如,与健康人群相比,炎症性肠病患者,抑郁、焦虑症状更为常见;而抑郁症患者常饱受腹痛、腹泻等躯体症状的折磨,而经过心理学或精神病学治疗后,部分抑郁症患者的胃肠道症状竟然得到了改善,惊不惊喜,意不意外。

古诗云,“疏星淡月秋千院,愁云恨雨芙蓉面”,又如,“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”,我们不难体会到诗人浓烈的抑郁情绪,远的不说,就近代的海子、海明威、伍尔夫等被抑郁症吞噬了。抑郁症是世界上最常见的精神障碍之一,人一生的平均发病率为11%-15%,危害巨大,给个人、家庭和社会带来了沉重的精神负担和经济负担,但目前治疗效果并不理想。世界卫生组织预测,到2030年,抑郁症将在全球负担疾病中排在首位。

近年来研究发现,抑郁症与肠道菌群关系密切,简单地说,就是我们肠道里的菌群会影响到我们的情绪,是引起抑郁症的危险因素之一。流行病学数据表明,抑郁症患者往往更易出现肠道的菌群失调,表现为菌群多样性减少,拟杆菌、协球菌、厚壁菌及变形杆菌门的丰度较低,而硬毛菌和放线菌的丰度却较高。简而言之,就是促炎菌富集,短链脂肪酸产生菌减少。2020年12月11日,来自巴斯德研究所等的科学家构建了小鼠的抑郁症模型,解释了肠道微生物菌群与情绪障碍的关系,肠道微生物菌群的失衡会导致某些代谢产物的减少,进而在小鼠中产生类似抑郁的行为。动物实验研究还发现,肠道微生物菌群组成与焦虑抑郁等压力相关性疾病存在关联。科学家们做了一个很有意思的实验,将存在消极行为的大鼠粪便菌群移植到受试大鼠的肠道后,后者表现出了抑郁症症状。既往研究发现,长时间暴露于青霉素或喹诺酮类抗菌药物会增加罹患抑郁症和焦虑症的风险,这可能与抗生素的使用引起肠道微生物菌群紊乱有关。肠道微生物菌群紊乱在抑郁症的发病过程中扮演着重要角色,尽管其作用机制尚未完全阐明。

发表在《自然-通讯》上的一篇文章调查了荷兰鹿特丹研究队列中1054名受试者的粪便微生物组成多样性与抑郁症状之间的关系,并在一个阿姆斯特丹队列的539名受试者中验证了这些试验结果,惊奇地发现,13个微生物菌群与抑郁症状之间存在关联,并参与了谷氨酸、丁酸、5-羟色胺和γ-氨基丁酸的合成,而上述化合物都是抑郁症发生的关键神经递质。研究中又通过孟德尔随机化分析确立了严重抑郁与埃格特氏菌之间的因果关联,抑郁症状较重的人埃格特氏菌的丰度也较高。

为了证实肠道菌群确实可以导致抑郁,爱尔兰杜克大学的研究人员招募了34位重度抑郁患者和33位健康对照,将其肠道菌群样本处理后,通过管饲法移植到大鼠消化道中,来自抑郁症患者菌群在大鼠中引发了抑郁症生理和行为改变,一定程度上说明了特定的菌群组成确实能诱发抑郁症状。

通过调节肠道菌群改善抑郁症状,补充益生菌和肠菌移植是两种值得探索的手段。益生菌治疗可通过5-羟色胺的可用性或降低炎症标志物水平来改善重度抑郁者相关症状。而至于肠菌移植,早在《本草纲目》、《肘后备急方》就有记载:用人粪治疗食物中毒、腹泻、发热并濒临死亡的患者。研究发现,抑郁症患者的血细胞中NLRP3的基因表达水平增加,该基因编码的介质在参与了抑郁症的发展过程,在抑郁症动物中该基因可以被激活。研究人员将小鼠的NLRP3基因敲除,与其他小鼠比较,其抑郁行为有所改变,且其肠道微生物菌群的组成也有显著改变。有意思的是,试验人员收集敲除抑郁症基因小鼠的粪便细菌,将其移植到患有抑郁症小鼠的肠道里,竟发现抑郁症状明显改善。以上支持粪便移植的理论可行性。

抑郁症,这三个字很沉重,有时候会被压上生命的重量。抑郁症病因复杂,治疗也相对复杂,吃抗抑郁药有时候效果不尽人意。越来越多的证据表面,肠道微生物可通过神经调节、内分泌和免疫等多种途径影响大脑活动和行为,肠道微生物群-肠-脑轴已成为抑郁症治疗的新靶点,具有良好的临床应用前景。

参考文献

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