肠道与大脑之间存在着既隐秘又直接的关系。
8月18日,哥伦比亚大学研究人员David Sulzer博士和Dritan Agalliu博士及他们领导的团队共同在医学-神经科学学术刊物Neuron上发布了一项关于帕金森病起源的新研究,研究人员认为,虽然帕金森传统上被视为脑部疾病,但由蛋白质引发的肠道内误导性免疫攻击可能是帕金森的早期表现,且早于神经系统症状出现数年。
帕金森病的特征之一是细胞内错误折叠的α-突触核蛋白(一种蛋白质)在中枢神经系统及外周神经系统沉积,此前David Sulzer博士曾经研究发现,一小部分错误折叠的α-突触核蛋白也可能出现在神经元外部,使得神经元容易受到免疫系统的攻击,免疫攻击可能对神经元造成比α突触核蛋白内部沉积更严重的损害。
为了进一步论证,David Sulzer博士和Dritan Agalliu博士及团队利用小鼠做实验,通过向小鼠注射α-突触核蛋白观测其大脑及肠道的反应,实验显示小鼠大脑中没有任何类似于帕金森病的迹象,但是对肠道神经元的免疫攻击造成了一系列胃肠道影响,类似于帕金森患者在被诊断患该疾病前几年出现的表现,David Sulzer因此得出结论称,“这表明自身免疫反应可能是帕金森病的早期阶段”。

虽然目前尚不能完全肯定帕金森病起源于肠道问题,但不可否认的是,肠道与大脑之间存在着既隐秘又直接的关系。“The Psychobiotic Revolution: mood, food, and the new science of the gut-brain connection”(译:《心理生物学革命: 情绪,食物,以及肠脑连接的新科学》)一书作者、科学记者Scott C. Anderson阐述两者关系时表示,“如果你曾经食物中毒过,你就会知道两者之间的沟通快速而有效,当你的肠道感觉到有害微生物的攻击时,你会收到一个紧急指令,要求你尽快找到卫生间。另一方面,当你享用一碗温暖的燕麦片时,你的心情可能反映了肠道微生物的健康状态。”
从参加活动时胃部的紧张感,到难过时胃部的不适状态,哈佛医学院旗下消费者健康教育部门Harvard Health Publishing在科普文章“The gut-brain connection”(译《肠道与大脑的连接》)中指出,“胃肠道对情绪很敏感。愤怒、焦虑、悲伤、兴高采烈,所有这些感觉(以及其他感觉)都会引发肠道症状”,反之,有问题的肠道也可以向大脑发送信号。按照美国注册营养师Grace Derocha的解释,大脑中枢神经系统与胃肠道之间的双向通信被称为脑肠轴。
两者的双向通信可以以多种方式实现,Scott C. Anderson介绍,肠道与大脑之间至少有三种沟通渠道,包括神经系统、免疫系统和内分泌系统,同时每个系统都与其他系统相互作用。

综合《心理生物学革命: 情绪,食物,以及肠脑连接的新科学》书籍以及科学新闻网站Live Science健康类别作者、营养师Anna Gora对肠道与大脑三种沟通渠道作用机理的解释,首先,肠道神经系统被誉为“第二大脑”,其含有与脊髓一样多的神经细胞,该系统主要作用是控制食物的蠕动,同时也可以感知肠道的环境并向大脑发送信号。通过肠道中微生物分泌合成的神经递质,肠道的情况可以快速且点对点传输至大脑,如饱腹感、食物中毒等肠胃状态都可以迅速为大脑所知。
其次,肠道免疫系统也是肠道与大脑之间的重要信号传递方式。免疫系统的日常任务是抵御病原体并且保护肠道中的有益微生物,充当守护角色。但是当肠道微生物群失衡,微生物通过肠道壁进入血液时,免疫系统会开启追踪并杀死微生物的流程。在这个过程中,免疫系统会激活特定淋巴细胞、触发炎症反应等,大脑会接收到全身性感染的信息,表现出类似抑郁的情绪状态。
血脑屏障的存在会保护大脑免受血源性微生物的侵害,但是如果全身性感染没有解决,血脑屏障会变弱,并且引发大脑炎症,影响情绪和认知,大脑炎症可能引发的疾病包括阿尔兹海默症、帕金森病以及焦虑症、抑郁症等。
第三,肠道内分泌系统由肠道中的内分泌细胞组成,其分泌的激素可以通过血液循环将信息传递到大脑,并向全身发送信号,比如肠道中释放的胃抑素可以抑制食欲。同时大脑中的激素也可以通过血液循环传递到肠道,当下丘脑感受到压力时会向垂体发送信号,导致肾上腺产生皮质醇激素,进而引发肠道菌群失调。

肠道与大脑之间已经建立了三种不同的渠道以确保相互连接,一旦肠道出现问题,就会通过不同方式“通知”大脑,反之亦然。多项研究结果表明,两方不仅会相互通知情况,同时也会相互作用,对身体健康造成不同程度的影响。
哈佛大学布莱根妇女医院(Brigham and Women's Hospital)研究员Shanlin Ke、哈佛大学陈曾熙公共卫生学院(Harvard T.H.Chan School of Public Health)研究员Anne-Josée Guimond今年发布了一项新的研究结果,研究主要探讨特定肠道细菌与幸福、希望等积极情绪之间的联系。
通过调查200多名中年女性的情绪倾向、应对情绪的方式以及分析她们的粪便样本,研究人员发现,习惯于抑制负面情绪的人肠道微生物菌群的多样性较低,反馈自己情绪较为积极的人体内的厚壁菌门CAG 94和瘤胃球菌科细菌D16含量较低,反之情绪越消极,这两种细菌含量越高。Shanlin Ke指出,大脑与肠道之间的相互作用是双向的,“我们的情绪以及我们如何管理它们可能会影响肠道微生物组,而肠道微生物组也可能会影响我们的情绪”。

肠道问题带来的影响远不止情绪,罗马尼亚克卢日·纳波卡农学与兽医大学(University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca)生物技术博士Laura Mitrea及其研究团队去年发布了一篇关于肠道与神经系统疾病关联的论文,论文题为“Guts Imbalance Imbalances the Brain: A Review of Gut Microbiota Association With Neurological and Psychiatric Disorders”(译:《肠道失衡导致大脑失衡:肠道微生物群与神经和精神疾病关联的回顾》,以下简称《肠道失衡导致大脑失衡回顾》)。
其中回顾了近年来多项有关肠道微生物群与大脑神经系统疾病之间联系的研究,并指出人类胃肠道是一个容纳着超过1万亿微生物的丰富环境,因此该生态系统的不平衡(即肠道生态失调)会导致多种疾病,这些疾病会在各个生理系统层面表现出来。他们也整理发现,肠道生态失调越来越多地与肠道相关和肠外疾病的发病机制相关,抑郁症、焦虑症、狂躁症、孤独症、精神分裂症、帕金森、阿尔茨海默病、痴呆症、多发性硬化症和癫痫病等疾病都是肠道失衡后可能出现的问题。

各类研究使得人类对肠道微生物群与身心健康的关系有了更深的了解,而饮食与肠道健康亦存在密不可分的关系。《肠道失衡导致大脑失衡回顾》指出,饮食对身心健康至关重要,如高脂肪饮食会使得脂多糖(由脂质和多糖构成的物质,是一种细菌毒素)升高,打破肠道微生物群的平衡状态,并引发炎症。而平衡的肠道微生物群可以产生和释放短链脂肪酸等具有免疫调节作用的化合物,有助于预防免疫反应引起的疾病和神经系统疾病。
首先,益生元及益生菌制剂作为食品补充剂有调节肠道健康的潜力,《肠道失衡导致大脑失衡回顾》中特别提及,过往多篇研究均谈及益生元及益生菌制剂在精神相关疾病治疗中的使用,并指出其有“精神抗生素”之效,可以通过改善肠道微生物菌群进而改善焦虑、抑郁等问题,在维持胃肠道和神经稳定状态方面具有巨大潜力。

一方面,益生元和益生菌制剂可以来源于专门的营养品,另外保健品公司Thorne HealthTech首席科学官Nathan Price博士也介绍,食品中也不乏益生元和益生菌,首先部分发酵食品可以增加肠道中益生菌的供应,如酸菜、酸奶、干酪、味噌、康普茶(别称红茶菌,为一种传统发酵饮品)等。
其次,水果、蔬菜、谷物、豆类中也富含特定类型的纤维,可以提供益生元来滋养肠道菌群。达能北美公司科学事务副总裁Miguel Freitas博士称,芦笋、洋葱、浆果、香蕉和燕麦等植物性食品中存在益生元纤维。另外,Miguel Freitas也表示,食用更丰富品类的植物有助于肠道菌群的多样化,并维持健康状态。
美国精神病学家、营养学家、专业厨师Uma Naidoo表示,除了植物性饮食,瘦肉蛋白和健康脂肪也非常重要,而地中海饮食方式可以满足以上两类的摄入。地中海饮食食谱里强调新鲜水果、蔬菜、鱼类、豆类、坚果和谷物,Uma Naidoo称这种饮食方式不仅可以降低心脏病风险、减轻阿尔兹海默症症状,也对肠道健康非常有益。

人体不仅要摄入有益于肠道健康的食物,同时由于个体存在差异,每个人也要根据个人情况避免不耐受食物的摄入,摄入不耐受食物有引发肠道菌群失衡或者炎症的风险。美国生活方式杂志Real Simple撰稿人Lauryn Higgins介绍了自我评估食物是否耐受的方法,“如果出现胃酸反流、极度疲劳、胀气、恶心或腹胀等症状,则可能对该食物敏感或不耐受”,一般来说,乳制品、麸质、咖啡因是较常见的不耐受品类。想要更全面了解个人不耐受食物的品类可以咨询医生或者营养师。
英国流行病学家、饮食专家Timothy David Spector称,“我认为人们越来越认识到我们吃的食物对健康起着关键作用......过度加工的工业化食品似乎正在对我们肠道微生物群和新陈代谢造成严重破坏。” 生病时对症下药固然重要,但是意识到肠道健康的重要性,并提前从饮食入手防患于未然也非常重要。
