《科学》：“肠脑轴”又添力证，肠道直接对话大脑

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近日，《科学》发表了法国巴斯德研究所等机构研究者的最新发现，肠道细菌会影响大脑功能和新陈代谢。

他们的研究表明，细菌微生物群的结构成分可以被下丘脑神经元直接感知，从而调节进食和体温等。这样，肠道细菌可能被大脑作为间接测量食物摄入的方法，或作为直接测量因食物摄入而导致细菌扩张或死亡的方法。在后一种情况下，细菌的扩张或死亡可能与肠道平衡的扰动或致病的风险有关。另外，常驻细菌可能调节食物摄入以保护其肠道生态。

在这个过程中，细菌肽聚糖通过Nod2受体(核苷酸寡聚化结构域2)起到了主要作用。

研究者敲掉了抑制性γ-氨基丁酸( GABA) 能神经元的Nod2，小鼠，特别是老年雌性小鼠，不再受到肽聚糖衍生物胞壁肽的抑制，摄食行为和温度调节行为发生了改变，包括：比正常小鼠吃得更多，体重也增加更多，更容易发展成为糖尿病，寿命明显缩短。

这也证实了大脑和肠道菌群可以直接对话，且其作用机制可能与肥胖、糖尿病等代谢紊乱问题相关。

众多研究表明，哺乳动物的肠道内有1000多个菌群，人体80%以上的细菌都在肠道中。这些微生物的代谢产物和细胞壁碎片，都是大脑感知肠道菌群的关键因素。这些肠道微生物群不仅无法消灭，反而已经成为大脑发育和行为调节的关键一环。

细菌细胞分裂和死亡过程中，细胞壁降解会产生一种副产物，也就是细菌肽聚糖。这种肽聚糖衍生的胞壁肽，可以抵达大脑并改变有Nod2的大脑神经元一个子集的活动。在老年雌鼠中，这种改变表现为，降低神经元活动，起到增强饱腹感、调节体温的作用。

法国巴斯德研究所的研究者应用脑成像技术观察到，这种影响作用于小鼠大脑的各区域，特别是下丘脑神经元的Nod2受体，在与肠道细菌的胞壁肽接触时，电活动就受到了抑制。

（图源论文）

研究者认为，神经元通过直接感知肠道细菌的胞壁肽，来感知肠道菌群的繁衍、死亡等状况，进而判断是否需要进食，其目的都是为了保持肠道菌群的平衡。一旦某种食物摄入过量，就可能会导致肠道菌群的紊乱，进而导致各种健康问题。

肠道与大脑直接交流不畅带来的健康问题，还不止肥胖和血糖问题。此前已有研究认为，肠道菌群与大脑的相互作用，可能还与压力和焦虑、抑郁症、自闭症、阿尔兹海默病病、帕金森等问题相关。

本次法国研究者的发现，也被认为是这一领域的首次突破。“胞壁肽能直接作用于下丘脑”，该论文的通讯作者巴斯德研究所的Pierre-Marie Lledo博士也认为，这是“令人惊奇的发现”。

研究者表示，这一新发现为神经科学、免疫学和微生物学前沿的新跨学科项目铺平了道路，并最终为开发大脑疾病和代谢性疾病（如糖尿病和肥胖症）的治疗方法开辟了新途径。

该研究论文题为'Bacterial sensing via neuronal Nod2 regulates appetite and body temperature'，已发表在《科学》期刊上。

来源：前瞻网等