在我們的腸道內(nèi)有一個(gè)由數(shù)萬(wàn)億微生物組成的微小生態(tài)系統(tǒng)。這些微生物會(huì)影響消化、免疫系統(tǒng)，甚至大腦功能。

現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始在研究腸道菌群在精神和神經(jīng)疾病中的潛在作用，包括阿爾茨海默病和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病。如果我們能夠證明腸道微生物確實(shí)對(duì)這些疾病存在影響，那么可能會(huì)揭示這些疾病的發(fā)病原理，并找到新的診斷和治療靶點(diǎn)。

神經(jīng)退行性疾病會(huì)逐漸損害和殺死神經(jīng)細(xì)胞，導(dǎo)致精神和/或運(yùn)動(dòng)功能產(chǎn)生問(wèn)題。在過(guò)去的 30 年里，隨著世界人口老齡化的加劇，這些疾病變得越來(lái)越普遍，然而卻沒(méi)有治愈方法，就連有效的治療方法也很少。阿爾茨海默病和帕金森病是最普遍的兩種神經(jīng)疾病，影響著全球數(shù)百萬(wàn)人。

這些疾病是由遺傳、環(huán)境、年齡和生活方式等因素共同導(dǎo)致的，但在大多數(shù)情況下，醫(yī)生無(wú)法確定具體的病因。鑒于大腦與腸道相連，科學(xué)家們?cè)絹?lái)越多地開(kāi)始探究腸道微生物可能發(fā)揮的作用。

這類研究大部分都集中在與胃腸問(wèn)題相關(guān)的帕金森病上。但腸道菌群與其他神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默?。ㄒ脖环Q為老年癡呆）和肌萎縮側(cè)索硬化癥（也被稱為漸凍癥，ALS）之間的初步聯(lián)系也正在浮出水面。

細(xì)菌占我們腸道微生物的絕大部分，它們可以與神經(jīng)系統(tǒng)直接或間接地進(jìn)行交流，而神經(jīng)系統(tǒng)控制著精神功能、運(yùn)動(dòng)、感官和呼吸等過(guò)程。

通過(guò)一種被稱為腸-腦軸的雙向連接，我們的腸道菌群可以通過(guò)神經(jīng)和化學(xué)途徑與大腦聯(lián)系。例如，腸道細(xì)菌可以合成神經(jīng)遞質(zhì)、大腦的分子信使以及其他化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)這些分子被腸壁吸收并進(jìn)入血液時(shí)，它們就能進(jìn)入大腦。

這些細(xì)菌也會(huì)與免疫細(xì)胞發(fā)生相互作用，然后免疫細(xì)胞可能會(huì)通過(guò)免疫細(xì)胞信號(hào)通路間接影響大腦，或者在神經(jīng)退行性疾病晚期直接影響大腦——在疾病晚期，免疫細(xì)胞可能會(huì)通受損的血管從血液滲透到大腦。

腸道細(xì)菌在神經(jīng)退行性疾病中的作用仍然是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。埃默里大學(xué)生理學(xué)助理教授 Timothy Sampson 說(shuō)：“有一些合理的猜測(cè)。”

波爾多大學(xué)的神經(jīng)免疫學(xué)家 Jan Bieter Konsman 說(shuō)：“這仍然是一個(gè)相對(duì)年輕的領(lǐng)域，所以有很多未知數(shù)?！敝钡阶罱瑢?duì)腸道菌群和神經(jīng)退行性疾病的研究還僅限于比較患者與健康人的微生物群落。大多數(shù)研究并沒(méi)有深入探究這些生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)作。

悉尼大學(xué)微生物學(xué)研究員 Maureen O'malley 說(shuō)：“你必須分解這個(gè)微生物群落，才能理解這些相互作用?！?/p>

不過(guò)，在過(guò)去的五年里，研究人員的研究越來(lái)越深入，新研究正在逐步揭開(kāi)這些相互作用，找到哪些特定的微生物和分子可能與疾病有關(guān)。

尤其是帕金森病，已經(jīng)引起了對(duì)腸-腦軸感興趣的研究人員的注意。在帕金森患者中，胃腸道問(wèn)題（比如便秘）通常比與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的疾病特征癥狀早出現(xiàn)數(shù)年。

謝菲爾德哈勒姆大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)副教授 Lynne Barker 說(shuō)：“James Parkinson 被診斷為'震顫性麻痹’，后來(lái)發(fā)展為帕金森病，最初的主要特征之一就是頑固的便秘。”可以說(shuō)，帕金森病與腸道有關(guān)的事實(shí)已經(jīng)不是什么秘密了。

科學(xué)家們通過(guò)檢測(cè)糞便樣本中的細(xì)菌基因，來(lái)推測(cè)腸道的細(xì)菌組成。這些研究表明，帕金森病患者的腸道菌群與未患帕金森病的人不同。這些差異的產(chǎn)生與影響腸道菌群組成的其他因素（例如飲食）無(wú)關(guān)。

“但這存在一個(gè)雞與蛋的問(wèn)題，”Sampson 說(shuō)，“是疾病導(dǎo)致了腸道菌群的變化，還是腸道菌群的變化影響了疾?。俊?/p>

在一項(xiàng)小型的初步研究中，梅奧診所（Mayo Clinic）的醫(yī)學(xué)和生理學(xué)教授以及微生物組項(xiàng)目的聯(lián)合主任 Purna Kashyap 和他的團(tuán)隊(duì)使用了帕金森病的小鼠模型，結(jié)果表明，與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的癥狀出現(xiàn)的前提是存在腸道細(xì)菌。換言之，在無(wú)菌小鼠中，即體內(nèi)或身上沒(méi)有任何細(xì)菌、真菌或病毒的小鼠上，運(yùn)動(dòng)問(wèn)題不會(huì)發(fā)生。

對(duì)大鼠和小鼠的研究也表明，腸道細(xì)菌大腸桿菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)與帕金森病患者大腦中形成的 α-突觸核蛋白團(tuán)塊相似。Sampson 表示，在經(jīng)過(guò)基因編輯過(guò)度表達(dá) α-突觸核蛋白的小鼠中，腸道中的這種細(xì)菌蛋白會(huì)加劇小鼠大腦中的α-突觸核蛋白聚集和運(yùn)動(dòng)癥狀。

O'Malley 提醒說(shuō)，雖然這些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)比早期的研究更深入，但對(duì)于它們的解釋?xiě)?yīng)該謹(jǐn)慎，因?yàn)閯?dòng)物研究往往無(wú)法在人類身上復(fù)制。但是，她說(shuō)：“我認(rèn)為你仍然可以得到一些具有啟發(fā)性的發(fā)現(xiàn)，這樣你就可以建立一個(gè)更好的模型，了解發(fā)生了什么?！?/p>

最近，一些研究小組已經(jīng)開(kāi)始尋找其他神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ。┡c腸道菌群紊亂間的關(guān)系。在阿爾茨海默病患者中，被稱為 β-淀粉樣蛋白斑塊的蛋白質(zhì)團(tuán)塊破壞了腦細(xì)胞功能。阿爾茨海默病的小鼠模型也表明了在這一過(guò)程中，腸道微生物發(fā)揮了作用。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的醫(yī)學(xué)教授 Barbara Bendlin 說(shuō)：“如果你讓這些小鼠保持無(wú)菌狀態(tài)，它們就不會(huì)產(chǎn)生那么多淀粉樣斑塊。這確實(shí)表明，在某種程度上，微生物和阿爾茨海默病病理的發(fā)展之間存在聯(lián)系?！?/p>

Bendlin 和她的團(tuán)隊(duì)還通過(guò)糞便樣本，研究了阿爾茨海默病患者的腸道菌群。在一項(xiàng)對(duì) 25 名阿爾茨海默病患者和 25 名非阿爾茨海默病患者的小型研究中，他們發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病患者的細(xì)菌多樣性較低，某些細(xì)菌的數(shù)量也不同。他們還分析了參與者大腦和脊髓周圍的腦脊液，以尋找與阿爾茨海默病相關(guān)的生物標(biāo)志物和腸道菌群之間的關(guān)系。

Bendlin 說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)腸道菌群和這些腦脊液生物標(biāo)志物之間存在聯(lián)系，甚至在那些無(wú)癥狀的個(gè)體中也是如此。這表明，甚至在人們患上阿爾茨海默病之前，腸道與大腦病理之間可能就已經(jīng)存在某種聯(lián)系?！?/p>

科學(xué)家們也開(kāi)始探索腸道細(xì)菌和 ALS 之間的聯(lián)系，ALS 是一種為肌肉提供動(dòng)力的神經(jīng)元逐漸死亡的疾病。在一項(xiàng) ALS 小鼠模型的研究中，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)系研究腸-腦軸的博士后 Eran Blacher 和他的團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群的變化先于 ALS 癥狀出現(xiàn)。Blacher 說(shuō)，這表明這些變化可能與疾病有關(guān)。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，某些腸道細(xì)菌產(chǎn)生的分子會(huì)改變老鼠的病情。給老鼠服用含有這種細(xì)菌的益生菌補(bǔ)充劑，可以提高煙酰胺分子的水平，并改善它們的癥狀?？茖W(xué)家認(rèn)為煙酰胺產(chǎn)生了與 ALS 有關(guān)的細(xì)胞通路的關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)?！八晕覀兛梢酝ㄟ^(guò)用特定的細(xì)菌治療老鼠，并改變疾病的進(jìn)展和表現(xiàn)，這是非常令人驚訝的?！盉lacher 說(shuō)。

Blacher 對(duì)一小群人類患者的初步發(fā)現(xiàn)支持了這些結(jié)果：與非 ALS 患者相比，ALS 患者的糞便樣本中煙酰胺代謝所需的細(xì)菌基因水平更低，他們的血液和腦脊液中的煙酰胺水平也更低。

Blacher 說(shuō)：“這并不是說(shuō)我們能夠治愈 ALS，也不是說(shuō)我們能夠改變?nèi)祟惣膊∵M(jìn)展的任何過(guò)程?！毕喾?，我們還需要更大規(guī)模的后續(xù)研究，以揭示更多 ALS 的潛在機(jī)制，并揭示潛在的治療靶點(diǎn)。

但總的來(lái)說(shuō)，腸道菌群在神經(jīng)退行性疾病中的作用仍然是個(gè)謎。Barker 的團(tuán)隊(duì)正在分析一項(xiàng)小型可行性研究的數(shù)據(jù)，看看給帕金森氏病患者服用一種常見(jiàn)的益生菌是否會(huì)改變他們的菌群組成或影響他們的生活質(zhì)量。Barker 說(shuō)，與早期的工作不同，她的研究小組將目光從微生物群落的宏觀變化轉(zhuǎn)向?qū)μ囟?xì)菌物種的關(guān)注。

然而，盡管如此，研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有揭示出治療神經(jīng)退行性疾病的微生物方法。即使某種益生菌或飲食改變被證明能有效緩解某些癥狀，但是這些方法依然無(wú)法治愈這些復(fù)雜的疾病。如果腸道微生物參與了神經(jīng)退化，科學(xué)家還需要弄清楚這與其他潛在疾病原因間的關(guān)系。

Bendlin 說(shuō):“我們還不知道將其與大腦聯(lián)系起來(lái)的機(jī)制，除非我們確切地了解了這些機(jī)制，否則我們將無(wú)法開(kāi)發(fā)出有效的治療方法。