肠脑轴：微生物组如何塑造健康与情绪

核心观点

• 肠道微生物组通过提取食物能量、建立肠脑连接等方式，深刻影响我们的健康与大脑功能。
• 微生物组的多样性与健康水平正相关，而饮食、睡眠、运动和压力管理是影响其状态的关键因素。
• 微生物组并非直接控制我们，而是为大脑细胞功能设定生理基线，通过免疫系统、分子信号等机制，与情绪调节、神经发育等过程紧密相连。

认识你的肠道微生物组

你的肠道如同一个拥有约100万亿“居民”的活跃城镇，这些居民包括：

• 500-1000种不同的细菌、微生物、古菌、真核生物、真菌和病毒。
• 它们构成一个完整的微观宇宙，拥有自己的基因、免疫和代谢特征。
• 它们在从食物中提取能量、建立肠脑连接，到生产关键神经递质、酶和维生素等方面扮演重要角色。

影响微生物组的四大因素

加州理工学院微生物学教授 Sarkis Mazmanian 指出，大脑并非孤立运作，以下因素通过影响微生物组进而影响大脑功能：

• 饮食：避免加工食品，每周摄入30-40种不同的植物性食物，有助于增加微生物组多样性。
• 睡眠
• 运动
• 压力管理

健康微生物组的特征与支持

• 核心发现：在超过90%的研究中，健康个体的微生物组多样性高于患病个体。
• 饮食的关键作用：高纤维、植物性饮食能增加微生物组多样性，从而支持健康。

• 和谐共存：微生物组如同一个花园，有益微生物（“好”植物）繁盛时，有害微生物（“杂草”）就更难占据主导。支持有益微生物的方法包括：

  • 多样化饮食
  • 规律运动
  • 充足睡眠
  • 有效管理压力

微生物组如何与大脑相连并影响情绪？

连接机制：设定生理基线

• 微生物组并非直接控制我们的感受、思维或行为。
• 它通过其产生的分子浸润大脑，为细胞在日常认知、决策和情绪处理中的运作设定一个生理基线或阈值。
• 类比：如同健康饮食为运动提供支持，微生物组提供的分子信号为神经元有效执行功能奠定了基础。

影响情绪的关键生理过程

从微生物组到情绪的具体路径仍是谜团，但两个受微生物组调控的基础大脑生理过程至关重要：

1. 突触形成：塑造大脑回路（尤其是与社会行为和认知相关的回路）。微生物信号可以影响与情绪行为相关脑区的突触。
2. 髓鞘形成：在轴突周围形成绝缘层，确保信号长距离高效传输。少突胶质细胞的功能成熟依赖于微生物信号。

• 与疾病的关联：突触形成和髓鞘化与焦虑、抑郁、精神分裂症、自闭症和双相情感障碍等具有情绪成分的疾病有关。

压力、免疫系统与微生物组的三角关系

• 传统观念颠覆：大脑曾被认为是“免疫豁免”区域，但现在已知其包含小胶质细胞等常驻免疫细胞。
• 核心连接者：免疫系统是将微生物组和压力与大脑连接起来的关键途径。
• 系统影响：压力与微生物组共同塑造免疫功能，而免疫系统在驱动、调节神经系统慢性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病）中扮演核心角色。

微生物组研究的乐观前景

许多疾病是遗传易感性和环境因素共同作用的结果。微生物组是环境因素中的关键部分：

• 可干预性：与难以改变的基因组相比，微生物组更具可塑性，这为通过干预微生物组来促进健康带来了希望。