研究发现：大脑能够迅速改变肠道微生物群

参考消息网5月6日报道 据英国《新科学家》周刊网站5月1日报道，大脑似乎在直接影响肠道微生物群，因为脑信号在短短两小时内就改变了小鼠肠道内微生物的构成。这一研究成果强化了如下观点：沿肠-脑轴线进行的交流是双向的。

此前有研究表明，肠道微生物能够影响大脑功能和情绪，但相反的情况(即大脑可以改变肠道微生物群)是否成立则没那么明确。

西班牙奥古斯特·皮-苏涅尔生物医学研究所的马克·克拉雷特及其同事使用一种被称为化学遗传学的技术，用专门药物激活了16只小鼠大脑中的特定神经元。他们针对的是下丘脑中已知用于调节饥饿感的一个神经元子集。然后，他们从小鼠肠道的四个区域采集样本并进行分析（在激活神经元两小时后对一半小鼠进行样本采集和分析，四小时后对其余小鼠进行样本采集和分析），随后将这些样本与未给药的另一组16只小鼠的样本进行对比。

神经元被激活的小鼠肠道内某些区域的微生物多样性增加，类似于藻华现象。在神经元被激活两小时后，这种效应在十二指肠——小肠的起始段——内最为明显。在该区域，参与化学遗传学实验的小鼠的微生物群多样性平均而言是对照组的五倍。

研究团队随后在另一组小鼠体内重复了这一实验，这一次是抑制上述神经元。这也导致肠道微生物群发生显著变化，一些菌科的数量减少99%以上。在神经元受到抑制两小时后，这种情况在小肠中段最为明显；而在四小时后，在肠道末段最为明显。

研究人员在进一步的实验中向小鼠大脑注入调节食欲的激素。实验结果表明，肠道微生物群在短短两到四小时内就发生了重大变化，一些菌科大大增加，另一些菌科则有所减少——取决于样本来自肠道的哪一部分。

这些结果表明，大脑能够迅速调整肠道微生物群的构成。克拉雷特说：“我们知道，饮食会改变肠道微生物群的构成——药物、环境侵害等因素同样如此。但我们从未想到神经系统能够调节肠道微生物群的构成。”

尚不清楚为何会发生这些变化，但克拉雷特猜想，当大脑检测到与食物摄入有关的激素时，会将信号传递给肠道，指示微生物做好消化的准备。他说，虽然这些研究成果尚未在人体内得到证实，但人类和啮齿动物调节食欲和消化的脑回路相当类似。

美国斯坦福大学的克里斯托夫·塞斯说，如果我们的大脑能够迅速改变我们的肠道微生物，将对我们研究微生物群的方式产生重大影响。首先，这表明，研究人员在分析微生物群样本时应考虑人们的情绪和精神状态。他说，其次，我们必须开始以小时为尺度考虑微生物群的变化。

克拉雷特说：“大多数人，甚至是该领域内的人士，都认为肠道微生物群需要很长时间才能发生变化——需要数天甚至数周时间，肯定不是数小时。”

这些研究成果还表明，可能存在更多连接大脑与肠道的通路。克拉雷特说：“其他大脑区域，以及位于其他区域、执行记忆等其他功能的神经元类型，也可能对肠道微生物群的构成产生影响。所以我认为，这些成果为微生物学研究开辟了一条新途径。”（编译/裘芳）