肠道菌群能影响人的行为吗

杨冬

我们的肠道中定居着大量细菌，它们被称为肠道菌群。肠道菌群往往和作为宿主的人体存在着一种共生关系。它们可以通过多种途径对宿主造成影响，比如，通过合成短链脂肪酸（SCFA）影响宿主的肠道功能，甚至影响人体免疫系统。但是，肠道菌群能够影响我们的大脑吗？

认识“脑-肠轴”

最近幾年，科学研究发现了很多可以证明“脑与肠道之间联系”的证据。根据这些发现，科学家提出了“脑-肠轴”的概念。

科学研究表明，肠道菌群的一些产物可以影响神经系统的功能。比如，肠道细菌可以合成神经递质，如5-羟色胺、γ-氨基丁酸等。实验证明，这些神经递质可以影响中枢神经系统的功能。那么，肠道里面合成的物质又是如何“传递”到人脑中的呢？这一问题目前尚没有明确的答案，但有研究者认为，一个可能的机制是通过迷走神经。迷走神经是人体第10对脑神经，其分支延伸至肠道，会影响到肠道的各种功能。因此，肠道菌群合成的神经递质很可能会通过迷走神经反过来影响大脑的活动。

除了直接影响神经系统，肠道菌群还可以发挥间接影响，比如，肠道中的细菌可以影响人体的免疫系统。其中，与神经系统关联较强的是小胶质细胞。小胶质细胞是位于中枢神经系统中的免疫细胞。研究表明，这种细胞的成熟受到肠道菌群的影响，特别是肠道菌群产生的短链脂肪酸对小胶质细胞影响较大。小胶质细胞的功能异常被认为和多种行为改变有关。另外，通过对人体免疫系统的影响，肠道菌群可以改变多种细胞因子（细胞分泌的一种蛋白质）在人体中的浓度从而影响大脑的功能，可能与焦虑、抑郁等各种精神症状有一定的关系。

动物实验为研究肠道菌群与宿主行为的关系提供了不可或缺的证据。比如，研究表明，乳杆菌属的罗伊氏乳杆菌可以提高小鼠的社会性；同样属于乳杆菌属的鼠李糖乳杆菌以及属于双歧杆菌属的长双歧杆菌则可以减少小鼠的抑郁和焦虑行为；属于拟杆菌属的脆弱拟杆菌可以减少小鼠的重复行为，增加小鼠之间的交流行为，并且可以降低它们的焦虑感。这些发现都支持肠道菌群可以影响宿主行为这一论点。

秀丽隐杆线虫的启示

近期，《自然》杂志上的一篇论文描述了肠道细菌对于秀丽隐杆线虫（简称线虫）行为的影响。在这篇文章里，科学家研究了线虫对刺激物的回避作用。通常，线虫会回避某些挥发性物质，比如正辛醇。然而，科学家发现，如果用一种名为产碱普罗威登斯菌的细菌作为线虫的食物，线虫对于正辛醇的回避行为就会减弱。也就是说，通常情况下在实验中线虫是不会爬向含有正辛醇的实验区域的，但是在吃了产碱普罗威登斯菌的线虫中，有部分线虫似乎忘记了正辛醇是它本来不喜欢的物质，还是爬向了含有正辛醇的区域。

更有意思的是，产碱普罗威登斯菌要改变线虫对正辛醇的回避行为有一个前提条件—细菌必须能够在线虫的肠道中繁殖。为了证明这一点，科学家用抗生素预先处理细菌，并将其作为食物喂给线虫。虽然此时线虫仍然会吃下细菌合成的化学物质，但是由于细菌已经不再具备繁殖能力，线虫对正辛醇的回避行为也就恢复正常了。那么，细菌又是如何影响线虫的行为呢？原来，线虫体内的ASH神经元是线虫感知正辛醇的主要细胞，而产碱普罗威登斯菌可以合成一些化学物质影响ASH神经元，从而改变线虫对正辛醇的回避行为。

细菌为什么要合成出化学物质，使线虫能够容忍正辛醇呢？对细菌而言，好处又是什么呢？目前的一种猜测是，产碱普罗威登斯菌本身含有某些醇类物质。线虫可以通过ASH神经元感知这种醇类物质，一旦身边出现这种物质，线虫就会回避。换句话说，线虫“闻到”产碱普罗威登斯菌的气味后，就倾向于回避它。如果线虫有像人一样的知觉，也许会觉得“难闻”，因此线虫也就不愿意吃这种细菌了。然而，从细菌的角度出发，它被线虫吃下去后就可以在线虫的肠道中繁殖，这对它的生存是有利的。所以，通过合成化学物质来“钝化”线虫的ASH神经元，线虫就可以不再回避这种细菌，细菌便实现了“被吃”的目的。因此，肠道菌群影响宿主行为这一特性本质上也是其进化的产物，对细菌本身是有利的。

细菌与人类精神疾病的关系

从动物实验的结果可以推测，人体中的肠道菌群也会通过其产物影响到我们的行为，也有一些科学实验提供了部分证据。

很多患有自闭症的儿童伴随着肠道菌群异常，而通过粪菌移植会在一定程度上暂时改善这些儿童的精神症状。所以，自闭症和肠道菌群异常两种现象是可以联系起来的。不过，要确定它们之间的因果关系其实没那么容易，因为仅以目前的证据还无法判断自闭症和肠道菌群异常何为因，何为果。很多自闭儿童的饮食习惯都比较古怪（如只吃特定食物），那么他们的肠道菌群就很有可能和正常人不同。肠道菌群的异常也可能通过影响肠道功能（比如导致腹泻、消化不良等）反过来恶化自闭症儿童的精神状态。所以，肠道菌群与自闭症之间的关系还需要进一步厘清。

脑与肠道菌群的关系是一个非常有趣、充满未知的研究领域。在这个领域中，未来很可能会有很多有意思的发现。这些发现有可能改变我们的生活，比如，可以指导我们如何通过正确的膳食和合理补充益生菌使自己的精神状态保持最佳水平。不过，从另一方面讲，由于目前很多研究才刚刚开始，还有大量的不确定因素，因此对于各种宣称可以“改善肠道菌群”“治疗自闭症”的产品，我们仍然应该保持谨慎态度，不应该轻易被某些厂家“忽悠”，从而购买或者服用实际上没有太大作用的营养品。