肠道菌群与大脑健康密切相关

2019-02-14

肠道菌群与大脑健康密切相关

 

人体微生物被称为“人类的第二基因组”。2016年5月13日,美国白宫启动“国家微生物组计划(National Microbiome Initiative, NMI)”,预计投入5.21亿美元,将微生物组研究提升到国家战略地位。肠道是人体内最大的微生态环境。肠道微生物领域的研究已成为当今世界科学领域最前沿、最热门的研究方向之一,目前已发现有50多种疾病和肠道微生物失调有关。


肠道菌群知多少

人体肠道的正常微生物组成肠道菌群,如双歧杆菌、乳酸杆菌等能合成多种人体生长发育必需的维生素,如B族维生素、维生素K、烟酸、泛酸等,还能利用蛋白质残渣合成必需氨基酸,如天冬门氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和苏氨酸等,并参与糖类和蛋白质的代谢,同时还能促进铁、镁、锌等矿物元素的吸收。这些营养物质对人类的健康有着重要作用。肠道菌群包含10万亿个细菌,它们能影响人体体重和消化能力、抵御感染和自体免疫疾病的患病风险,还能控制人体对癌症治疗药物的反应等。

“肠脑轴”的构成与作用

肠道也被称为人的“第二大脑”或“肠脑”。肠道与大脑之间通过“肠脑轴”这一双向通路相互作用,影响中枢神经系统,对人的情感、认知和行为产生影响。肠脑轴是肠道和神经系统的双向生物化学交流系统,它由中枢神经系统(CNS)、自主神经系统(ANS)、肠神经系统(ENS)、下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA)以及迷走神经组成,其功能的实现主要依赖于肠道菌群和大脑的相互影响。这一双向信号传导通路的改变可能与孤独症、焦虑抑郁症行为和功能性胃肠症有关。





肠道与大脑的相互调节关系被称为“肠脑轴”。肠道菌群调节大脑功能的机制包括:肠道菌群能产生影响大脑的神经递质,包括5-羟色胺、γ—氨基丁酸等;肠道菌群增强肠道上皮的屏障功能和紧密连接的完整性;一些益生菌可以调节肠道感觉传入和肠神经的活动;肠道菌群的代谢产物通过产生短链脂肪酸对大脑产生影响,如丙酸、丁酸等;肠道菌群还能通过影响系统免疫和黏膜免疫,从而调节肠脑轴的功能。因此保护肠道健康、保持肠道菌群的平衡对大脑健康具有重要的意义。

参考文献

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张嵘 北京大学医学部 神经科学研究所