证据确凿！中枢神经病变也需肠道菌群来“掌舵”

众所周知，胃肠道内的微生物种类繁多，数量庞大，占人体微生物总量的78%。人体肠道内定殖的细菌种类超过10000种，数量约为10的13到14次方，超过人体细胞总数的10倍，编码的基因数是人体的300倍。

近年来，对肠道菌群的研究在学术界可以说是热火朝天，其中不得不提的就是关于肠道菌群和脑之间的研究了。

随着一项又一项的研究，看似八竿子打不着的微生物影响着人类的想法和行为，并且，肠道菌群还和自闭症、抑郁症、阿尔兹海默症等疾病有着千丝万缕的联系，简直可以堪称“第二大脑”。

图1 肠-脑轴

肠道菌群与自闭症

自闭症又称为孤独症谱系障碍，是一种弥漫性中枢神经系统发育障碍性疾病，以社交互动和沟通能力受损以及重复性和限制性行为为特征。我国自闭症儿童患病率为1%，0~14岁儿童患者高达300万，而且还在以每年20万的速度新增，本病以男性多见，男性患者是女性患者的4~5倍。

相当多的自闭症患者具有明显的胃肠道功能障碍，包括腹痛、腹胀、腹泻、便秘、嗳气等症状。越来越多的研究表明，自闭症患者肠道菌群组成发生了显著的变化。

比如，梭状芽胞杆菌。

梭状芽胞杆菌与自闭症的关系最早提出于1998年，提出者艾伦？博尔特是一名自闭症患儿的母亲，她和其他一些自闭症患儿的父母观察到在反复使用抗生素后，患儿的行为发生了改变，症状得到了改善。之后一些研究也证实，自闭症儿童中溶组织性梭状芽胞杆菌的发病率高于健康儿童对照组，而且自闭症儿童的粪便中产气荚膜梭菌的含量较高。

此外，还有一项研究对梭状芽孢杆菌假说提供了进一步支持，研究对患有自闭症的儿童进行了为期6周的口服万古霉素治疗，这是一种对梭菌有抑制作用的抗生素，在所研究的10个孩子中，8个孩子的神经行为症状和胃肠道症状得到了显著改善。

自闭症患者的肠道微生物改变不仅涉及细菌，还涉及酵母。自闭症患儿的胃肠道白色念珠菌丰度是正常人的2倍，并且可以释放氨和其他毒素，从而导致自闭症行为。

肠道菌群与抑郁症

压力、焦虑和抑郁是高度合并症，并且具有重叠的生物学机制和表现。抑郁和焦虑是世界范围内广泛存在的精神疾病，被归类于情绪稳态失调相关的情绪障碍。越来越多的研究证明肠道微生物功能障碍与抑郁症之间的关系。

很多研究还处在动物实验阶段，有人发现，给健康小鼠喂食广谱抗生素（氨苄青霉素，链霉素和克林霉素），会导致海马的功能发生改变，小鼠会产生抑郁样行为，并表现出社交活动受损的现象，而使用益生菌对小鼠进行治疗后，这种抑郁表型会得到逆转。

更有意思的研究来自于将抑郁症患者的粪便移植给无菌大鼠的实验模型，与健康人粪便移植组相比，这些大鼠表现出抑郁症动物的行为特征，包括快感缺乏以及焦虑样行为，甚至还涉及到色氨酸代谢的改变。众所周知，色氨酸可以保障氮平衡，有助于产生血清素，而血清素可以调节焦虑，缓解抑郁情绪，在欧美及加拿大等国家色氨酸都以非处方的方式出售，作为帮助抑郁症、厌食症和失眠患者的膳食补充剂。所以，抑郁症可能与肠道菌群的丰富度和多样性下降有关系。

虽然现在关于肠道菌群和抑郁症的研究并不十分充分，但是肠道菌群可能在抑郁症状的发展中发挥着关键作用，也有为这种疾病提供治疗靶标的潜力。

肠道菌群与神经退行性疾病

阿尔兹海默症的主要特征主要表现为，淀粉样β（Aβ）斑块沉积和神经原纤维缠结形成相关的认知功能逐渐下降。这些沉积物能够触发神经炎症导致突触丧失和神经元死亡。引发淀粉样斑块的原因尚不清楚，但是肠道菌群无疑在其中发挥着重要的作用。

图2 阿尔兹海默患者大脑的淀粉样斑块和神经元纤维缠结

2017年发表在Nature子刊上的一篇文献发现阿尔兹海默病模型小鼠（淀粉样前体蛋白APP转基因小鼠）与野生型小鼠相比，肠道菌群的组成存在差异。而清除模型小鼠体内的微生物变成无菌小鼠之后，这些小鼠脑中的淀粉样斑块的数量显著降低。为了更进一步确定肠道菌群对阿尔兹海默病的影响，研究人员还将健康小鼠和阿尔兹海默病的小鼠的肠道菌群转移到了无菌小鼠体内，发现转移了阿尔兹海默病小鼠菌群的无菌小鼠大脑中出现了更多的淀粉样蛋白。