近日，著名的學(xué)術(shù)期刊《Science》發(fā)表了一篇新聞評(píng)論文章，題目很直接：大腦是腸道細(xì)菌的第二個(gè)家？（Do gut bacteria make a second home in our brains?）探討了大腦中的微生物以及可能對(duì)人體健康的影響。
拍攝來自ROSALINDA ROBERTS，COURTNEY WALKER和CHARLENE FARMER
上面這張圖顯示人類大腦切片中細(xì)菌在血管左側(cè)-紅色圈內(nèi)！
“腦微生物組”
實(shí)際上，已經(jīng)有多項(xiàng)研究顯示，人類大腦中，特別是一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病人存在微生物或微生物的成分。
2016年，加州大學(xué)戴維斯分校神經(jīng)和大腦研究所的研究人員研究的研究為微生物和阿茲海默癥（AD）之間的關(guān)系提供了直接證據(jù)。他們首次發(fā)現(xiàn)，所有18個(gè)晚發(fā)性的阿爾茲海默氏癥患者大腦樣本中都存在較高水平的革蘭氏陰性菌的抗原，脂多糖和大腸桿菌K99菌毛蛋白。k99在患者的大腦灰質(zhì)樣本中明顯增加，白質(zhì)樣本中K99的水平也較高，同時(shí)，脂多糖聚集在β淀粉樣斑塊上以及患者大腦的血管中。
在AD患者大腦中發(fā)現(xiàn)細(xì)菌分子還是讓人非常驚訝的，也就是說AD患者大腦中細(xì)菌成分的存在可能是引起AD的原因，更形象的說法可能是細(xì)菌侵入了AD患者的大腦！當(dāng)然，還有可能細(xì)菌成分是AD形成之后進(jìn)入大腦的，目前還不能確定細(xì)菌是引起AD的直接原因。
AD患者大腦中的細(xì)菌LPS和大腸桿菌K99菌毛蛋白位于病區(qū)。
2017年的一項(xiàng)研究，首次對(duì)比了健康人和AD患者大腦中的脂多糖含量和聚集位置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在AD患者的腦中，腸道革蘭氏陰性桿菌產(chǎn)生的脂多糖（LPS）大量富集在新皮質(zhì)及海馬體區(qū)域。在健康人的腦中，LPS在腦實(shí)質(zhì)中聚集成塊，而在AD患者腦中，75%的LPS聚集在DAPI染色的細(xì)胞核的周圍，說明在AD患者的腦中存在大量來源于胃腸道菌群的促炎癥分子，隨著衰老、血管缺陷及退行性疾病的發(fā)展，這些毒素分子可能從胃腸道中“漏”進(jìn)全身循環(huán)，最終進(jìn)入腦。
AD患者血管中的細(xì)菌LPS和大腸桿菌K99菌毛蛋白。
這個(gè)研究也證明了精神疾病的通用致病機(jī)理，腸漏與血腦屏障打開是AD發(fā)生的關(guān)鍵。大腦中的細(xì)菌成分是腸道微生物產(chǎn)生的毒性物質(zhì)經(jīng)過腸漏進(jìn)入血液系統(tǒng)，再透過血腦屏障進(jìn)入大腦，引起大腦病變，引發(fā)AD。
這樣看來，腸道微生物才是引發(fā)AD的關(guān)鍵！
“腦漏”
大腦中的菌是如何進(jìn)去的呢？大腦是一個(gè)受嚴(yán)格保護(hù)的器官，嚴(yán)格控制阻擋血液內(nèi)容物。這個(gè)屏障就是血腦屏障。能夠穿透這種血腦屏障的細(xì)菌和病毒會(huì)導(dǎo)致危及生命的炎癥，所以一般情況下都不會(huì)允許微生物進(jìn)入。然而，在一些特殊情況下，比如疾病，藥物，感染，錯(cuò)誤的飲食等情況下，會(huì)引起血腦屏障的破壞，引起“腦漏”。這樣微生物就能透過血液進(jìn)入大腦了。
腦漏示意圖，左側(cè)健康血腦屏障，右側(cè)是疾病情況下的血腦屏障。
近年來的研究表明，腸道菌群參與調(diào)控腦發(fā)育、應(yīng)激反應(yīng)、焦慮、抑郁、認(rèn)知功能等中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)。腸道菌群可通過菌-腸-腦軸調(diào)節(jié)宿主的腦功能和行為。并且，腸道菌群也可能影響AD。腸道菌群的平衡一旦破壞，可能引起腸道及血腦屏障的通透性增加，腸道菌群的代謝產(chǎn)物及病原體感染等可能影響宿主神經(jīng)系統(tǒng)，增加AD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。
人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)退行性疾病患者血液中存在大量微生物，這些微生物可能來自腸道，并且非?？赡苁峭高^破損的血腦屏障進(jìn)入大腦的。
Transfusion, 2016, 56(5):1138.
AD患者的血液微生物
Transfusion, 2016, 56(5):1138.
PD帕金森患者的血液微生物
腸道微生物的紊亂導(dǎo)致的腸道通透性和血腦屏障通透性增加會(huì)增加精神疾病的發(fā)生。腸道微生物的代謝產(chǎn)物或病原微生物透過腸道和血腦屏障進(jìn)而對(duì)宿主神經(jīng)系統(tǒng)的影響會(huì)增加或降低精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
保護(hù)好腸道菌群，保護(hù)好血腦屏障，別讓腸菌入腦！
由于精神疾病，特別是神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病時(shí)緩慢的，從大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生變化到臨床發(fā)病至少需要15到20年的時(shí)間。如果在這個(gè)過程中我們能夠通過檢測(cè)腸道微生物的組成，提前預(yù)知或評(píng)估中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康狀況，那就可以在病人還沒有出現(xiàn)臨床癥狀時(shí)進(jìn)行提早干預(yù)，這或許是未來預(yù)防這類神經(jīng)退行性疾病的有效手段。
本文部分內(nèi)容節(jié)選自：原創(chuàng)人體微生物組科普?qǐng)D書：《曉肚知腸：腸菌的小心思》。
腸菌動(dòng)動(dòng)小心思，人體健康大變化！
中國腸菌研究領(lǐng)域權(quán)威科學(xué)家、中國科學(xué)院院士高福，中國科學(xué)院研究員金鋒、朱寶利，糞菌移植專家張發(fā)明，食品健康科普作家云無心聯(lián)袂薦讀~
參考資料：
https://www.sciencemag.org/news/2018/11/do-gut-bacteria-make-second-home-our-brains
Zhan X, Stamova B, Jin L W, et al.Gram-negative bacterial molecules associate with Alzheimer diseasepathology.[J]. Neurology, 2016.
Zhao Y, Cong L, Jaber V, et al. Microbiome-DerivedLipopolysaccharide Enriched in the Perinuclear Region of Alzheimer's DiseaseBrain.[J]. Frontiers in Immunology, 2017, 8:1064.
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