对于很多人来讲，细菌是一个肮脏的词汇，常用新鲜的柠檬汁喷雾杀灭它。 但事实上仅肠道就有超过100万亿个不同种类的细菌, 这些细菌中很多帮助我们降解食物和发挥重要的免疫作用。你肠道的大多数微生物（包括细菌）来自于出生时你母亲的产道；如果你是剖腹产出生的，这些微生物来自于你的皮肤和周围环境。饮食、抗生素、遗传和应激等多种因素都会对微生物有影响。很早人们就知道，大脑能够影响肠道的功能，现代医学研究也表明大脑和肠道是双向作用的。近来的研究证明肠道微生物能够影响宿主的状态：肥胖、社会行为缺陷、帕金森病和焦虑。也就是说微生物可以影响你的情绪。

这个热点研究领域起始于10年前日本一个研究团队对于小鼠肠道微生物菌群的研究。研究用的小鼠都是在无菌环境中饲养，这样在给小鼠植入细菌来研究大脑和行为以前，小鼠是无菌的。研究者惊奇地发现，当给小鼠某种限制的时候，无菌小鼠比有菌的小鼠有更多的应激相关激素产生。而当年幼的无菌小鼠被植入一定细菌后，它们的应激反应也发生改变。并且无菌的小鼠还显示脑源性神经营养因子(BDNF，大脑中的一种影响神经元细胞生存、生长和连接的物质)的水平不同。随后大量研究涉及无菌鼠，一个特别有趣的研究是由加拿大McMaster大学Jane Foster博士和她的同事做的。在十字迷宫试验中,他们发现无菌鼠比惊慌失措的同类花费更多的时间在公开区域。这显示尽管无菌鼠的应激激素水平增加，但焦虑水平却是降低的。而且无菌鼠的BDNF分子水平也发生改变，这表明肠道微生物群可能修补了大脑与焦虑的联系。Foster说“我们知道在这些微生物群处理中，大脑参与并发生了有意思的改变”。

然而，微生物群和行为学之间有趣的联系远非那么简单。BDNF水平的改变在不同性别之间有明显的不同。同时，近来对一品系大鼠的研究发现，当它们肠道没有微生物群的时候，动物行为实际显示更为焦虑。研究同样发现，用“坏”细菌感染这些小鼠能够增加它们的焦虑行为。

在其中一项研究中,一组研究人员将焦虑紧张品系小鼠的肠道微生物转移到胆大品系的无菌老鼠肠道中，或者相反转移肠道微生物，出现令人惊奇的结果--行为移植。另一些研究表明, 无菌鼠只有年幼的时候移植细菌才能使其应激反应和焦虑水平发生改变。如果人类观察到相同的效果,这可能意味着需要在童年和青春期前采取干预措施。有趣的是, 三岁以前我们肠道微生物群的组成是不稳定的。加州大学洛杉矶分校的胃肠病学家Emeran Mayer教授说：“这和大脑的发育在同一时期”。干预老年人可能也是很重要的,因为我们的肠道细菌水平开始随着年龄的增大而下降。Emeran Mayer教授说“老年人肠道微生物群的组成、多样性和丰度都逆转到童年时期，所以对老年人进行干预可能对大脑功能的影响更大”。肠道微生物群是如何引起大脑和行为的改变还远未清楚。“如果我头疼可能是因为我把我的头撞肿了，也可能是因为我脱水。这是两个非常不同的机制，但表现是相同的”，Foster说 “这里谈的事情也是一样的”。

具体机制不清楚，可能是肠道细菌或者它们产生的分子物质能够直接或间接地对肠道迷走神经的分支发挥作用。这些信号被传递到大脑，影响激素信号途径，通过肠壁内的神经元和迷走神经与免疫系统相互作用或者触发应答。更重要的是，就在几个月前，研究人员表明，肠道微生物群可能影响血脑屏障的通透性。

 “有很多不同类型的细菌,他们都在不同方面对生理有非常不同的影响，”Cork大学的John Cryan教授说。在一项研究中, McMaster大学的科学家与Cryan及他的团队一起探讨益生菌乳酸菌对小鼠健康的影响。“这抑制了焦虑和使动物更放松，并使大脑中的一些化学物质发生改变，”Cryan解释道“当我们把迷走神经切断，这些变化就没有发生；而我们加拿大的一些同道，用不同的细菌做了类似的研究，证明它并不依赖于迷走神经。”

这是一个值得探索的问题，然而这方面的研究却很少，有一个诱人的观点，各种双歧杆菌和乳酸菌可能会影响人类和啮齿动物的情绪。

在一个试验中，给予健康人的混合益生菌30天，然后进行问卷调查，结果发现实验组的焦虑、抑郁和应激都比使用安慰剂组好。但这并不意味着我们马上大量去购买益生菌。“对我来说，喝益生菌像服药物一样，”Cryan说“你可能需要他汀类药物治疗心血管疾病，但如果你有抑郁症你就不该用该药——我们与益生菌也是这样，我们需要更精确的了解每种细菌的作用。”

虽然目前处于初期阶段，Cryan预见 “psychobiotics”的未来——益生菌可以用来治疗人们的心理健康疾病。摄入促进“好”肠道细菌生长的物质，被称为益生元（prebiotics），也可能被证明是有益的。“我认为在这方面会有很多期待，未来人们去看医生的时候除了检查血液以外，也会测定机体微生物组的状况，”Cryan说。他认为，这可能导致服用益生菌和其他各种治疗方法并行使用。

Foster显得比较谨慎，她解释说“实际上，我们不能谈论我们从小鼠那里知道的事情和人如何相关，直到我们有一些证据表明，在不同的精神疾病患者中其微生物组是不同的--以及它是如何不同”。小鼠和人之间有着显著地差异，其中包括这样一个事实:人类的大脑和啮齿动物的相比，有一个非常不同的前额叶皮层。这将影响肠道微生物群可能发挥作用的方式。“如果你体内的微生物群发出一个信号到较低的脑区（lower lying brain areas），小鼠没有太多来弥补，将会呈现出一种特定的行为，”Mayer说。“而对于人类来说，这些前额叶皮层可以补偿，来弥补它。”

Mayer发现，肠道细菌似乎对人类大脑有一些影响。由乳制品生产商达能提供一个小型研究资金，Mayer的团队一群健康女性分成三组。一组给定一个益生菌酸奶，一组不含益生菌的乳制品和第三组二者皆无。在实验的开始的时候，女性的大脑使用功能性磁共振成像(fMRI)进行扫描，然后经过4周的干预再行扫描。研究发现：当休息的时候，在不同的大脑区域的联系方面，三组之间是不同的。但是当这些女性被要求做图片类似的生气或害怕表情，益生菌组显示涉及情绪和感觉的大脑区域的活动下降。这是一个惊奇。Mayer坦率地说“我没有预料到，在这些动物研究开始的时候，我一直抱着怀疑的态度。它们看起来很奇特，似乎不适合脑-肠相互作用的模式。”但是他指出，还有更多事情需要做。“像我们过去做的一样，在焦虑人群中进行很好的重复研究，以使我们能够确定这些益生菌引起的大脑改变是否与焦虑的改变相对应”。只是微生物对我们的情绪有多大影响尚未确定，但Cryan认为最终的研究结果可能会使我们惊讶。

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摘译自BBC Focus Science And Technology 2015年3期