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在人体内居住的, 并以万亿计的微生物, 统称为微生物菌群, 其重量被预估为2至6磅, 两倍于平均人脑重量。它们多数住在肠胃或小肠里,在那里为我们消化食物,生成维生素和挡住感染。但是近期对微生物菌群的研究显示其影响远超过肠胃界限,乃至脑部。
在过去十年间,研究把肠道菌群和一系列的复杂行为举止联系起来,后者包括情绪和情感;食物和饱足。肠道菌群不只辅助维持脑部功能,却也影响了精神病和神经失调的患病风险,那些失调包括焦虑,忧郁和自闭症。
三位处于此新兴领域前线的研究者和Kavli基金会展开微生物菌群-脑部联系的对话。
“目前的疑问是微生物菌群如何对脑部施以影响,”Christipher Lowry,科罗拉多大学综合心理学副教授说。Lowry正研究有益微生物是否能被用来治疗或防止和压力相关的精神病,包括焦虑和忧郁。
微生物菌群影响脑部的其中一个方式是在发育期。Tracy Bale,宾夕法尼亚州大学兽医学院的神经科学教授,和她的团队发现在小鼠中的微生物菌群对压力敏感,而由压力引发,对母鼠内的微生物菌群造成的改变会传给其子代和改变鼠宝宝脑部的发育方式。
“在某些关键成长期,大脑是易受侵袭的,因为其设定自己对周围的世界做出反应,”Bale说,她也是研究母亲压力对脑部影响领域的拓荒牛。”因此,若母亲的微生物生态由于感染,压力或膳食而改变,其子代的肠道菌群也随之改变,且会有终身影响。”
Sarkis Mazmanian, Louis 和 Nelly Soux, 加州理工的微生物学教授,正在探索肠道菌群,肠道疾病和自闭症(一种神经成长失调症)之间的链接。他发现肠道菌群和脑部透过肠道菌群生成的分子(进入血液中)搭桥。这些代谢分子足以改变老鼠的行为举止。
“我们已显示,比如,一个由肠道细菌生成的代谢物,当其被注射入健康小鼠时,足以造成和自闭症和焦虑关联的行为失常,”Mazmanian 说。
这三位研究员的成果激起了脑部失调症,诸如焦虑,忧郁和自闭症,能通过肠道治疗的可能性, 后者相较于大脑,是较易达到的药物传输靶点。可是,他们说需要更多的研究来理解肠道-微生物菌群-脑部之间的联系。
Mazmanian的实验室也在探索是否微生物菌群在神经变性疾病如 阿尔茨海默症和帕金森氏病扮演着一些角色。
“如在黑暗中闪光灯泡失灵, 这建议复杂的神经变性疾病可能和微生物菌群有关。但是再一次,这是具推测性的。这些基础成果,喻为闪光灯泡,刚开始照亮我们对肠道-微生物菌群-脑部间联系的视线,”Mazmanian 说道。