肠道的秘密
2023-07-10游星
游星
肠道:你的“第二大脑”
如果要问人体内哪个器官拥有比脊髓更密集的神经元,恐怕肠道不会成为大众认知中的首选。然而事实上,网络复杂的人类肠道由超过1亿个神经元构成,拥有能够脱离大脑控制的、自主性的神经系统,因此肠道也被称为“肠脑”或是“第二大脑”。
人体内有三条主要的“管带”:第一条管带是血管系统,核心是我们的心脏;第二条管带是脊髓中的神经系统,遍布全身的神经都由此衍生,由大脑来指挥控制;第三条管带纵向贯穿我们的身体,被称为“原始肠管”,简称“原肠”。原肠构建了我们身体的内部结构,孕育了肺、肝、胆囊、胰腺、胃等器官,其中肠道是原肠最具代表性的作品。肠道神经系统通过交感神经和副交感神经系统与中枢神经系统进行交流,通过免疫途径、神经内分泌途径和迷走神经途径形成“肠脑轴(gut-brain axis, GBA)”。
换句话说,我们的大脑就像是高高在上的总指挥,对维护人体生存机能这一宏伟工程的所有重大事项发号施令,而我们的肠道是在基层一线负责施工的工程师,它们之间通过迷走神经这条专线进行联络。迷走神经穿过横膈膜、贯通心肺、紧贴喉管直抵大脑,是连接肠道和大脑的特快专线。
肠道会借助丰富的神经元和庞大的表面积来收集所有与之相关的信息,并将出现的异常状况通过专线向总指挥汇报,而总指挥也通过专线了解消化系统的运作状况,向肠道下达指令。当然,不是肠道内出现的所有情况都必须事无巨细向大脑报告。正如前文所说,肠道拥有可以脱离大脑控制的神经系统,在很多事情上享有高度的自主权,比如“今天吃了一颗没煮熟的豆子”这类不重要的信息就没必要动用专线向上汇报,诸如此类无关紧要的信息会被大脑的“保安”——丘脑——直接拦截在外,否则大脑要处理的信息远超负荷;但如果是摄入了高浓度酒精之类的重要情报,肠道还是觉得有必要向大脑报告,这类信息可以通过丘脑的筛查,被大脑所接收,大脑根据情况通知呕吐中枢或者疼痛中枢做出反应,保护我们的身体。
这种肠脑之间的互动从我们的婴儿时期就开始了。小婴儿绝大部分的感官世界是被大脑和肠道共同支配的——肚子饿了会哇哇大哭,肚子饱了可以安稳睡觉。我们经常可以听到小婴儿的肠道发出“咕噜咕噜”的声响,轻拍婴儿的肚子可以安抚他们的情绪。一篇近年发表在《自然——通讯》上的文章指出,婴儿期是大脑发育和肠胃微生物群落发育的关键时期,而这两者是同时进行的。伴随着成长的脚步,他们会渐渐学会用别的感官来感受世界,其他感官的加强并不意味着脑肠轴之间的互动消失了,相反,这种互动更加紧密和默契。肠道健康悄然影响着我们身心健康的方方面面,尤其是情绪。
肠道是人体内独一无二的重要器官,构成了人体三分之二的免疫系统,负责从食物中汲取能量供应人体活动所需,并且能分泌20多种激素,对血清素水平产生重要影响。欧美的营养学界流行一句话,“你是你所吃的(you are what you eat)”,我们所吃的东西决定了我们是什么样的人,影响着我们的生活质量。
实际上,我们爱吃什么,对什么吸收得好,又对什么过敏或者不耐受,很大程度上取决于我们的肠子。例如,有些人吃辣会引发腹泻,有些人则无辣不欢;我们的肠道天生更偏向天然糖而非代糖,近年来代糖对肠道炎症的影响逐渐受到重视;麸质过敏的人群则会在摄入含麸质的食物后会引发肠应激,从而导致持续的腹痛、腹泻、抑郁和注意力不集中等问题。
有一項有趣的研究表明,转换新环境的人群往往会体会到强烈的思乡之情,而这种乡愁或许是由于我们肠道(主要是十二指肠)脱离了熟悉的环境,暂时还处在对新环境和新食物的适应之中,从而引发了一系列生理和心理反应。“牵肠挂肚”这个形容词在此种情境下显得格外贴切。
在承受巨大压力时,我们很容易出现肠道紊乱的情况。比如被点名要在全办公室汇报工作进度时,或者被突然通知要进行一项重要考试时,我们的肚子很可能会隐隐作痛。宾夕法尼亚大学研究人员发表于《细胞》的一项研究提醒我们,不要忽视这种肠胃不适现象,长期心理压力会加剧炎症性肠病,包括溃疡性结肠炎和克罗恩病,主要特征是慢性肠道炎症,腹痛、腹泻、疲劳、消瘦等,某些情况下肠道黏膜严重受损还会危及生命。同时,过度强烈或者持续时间过久的压力,会破坏肠道的完整性,原本只在肠道出现的细菌及其代谢产物会渗漏到血液,引发肠漏症。
人体自身的血清素绝大多数由肠道细胞生成,血清素可以帮助神经增加肌肉收缩,同时也是神经间传递信息最重要的一种介质。肠道可以分泌40多种血清素递质,如果肠道里的血清素因某种原因发生变化,大脑可能就会从肠道中接收到截然不同的信息,导致生活一切正常的人突然陷入严重的焦虑和抑郁情绪。这种消极情绪很可能被错误判别为大脑发生的信号,事实上该看医生的或许是我们的肠子,而非大脑。
肠道菌群:我们与微生物的共生
对肠道系统的研究目前有两大主流方向:一是研究肠脑轴之间的神经交互机制;二是研究肠道的微生物菌群。“遇事不决,量子力学;机制难寻,肠道菌群。”许多尚未能够得到完美解释的肠脑互动现象都被归因于肠道菌群的影响,因而也引发了科学家们的自我调侃。然而,人体内超过半数的细胞并非真正的人体细胞,而是由各种各样的微生物构成,我们是和微生物在共享这具躯体,因此肠道菌群对人体机能的影响不可忽视。
2013年,一项关于肠道养护和大脑健康的实验表明,在服用特定比例的复合益生菌4周后,实验对象处理感觉和疼痛的大脑区域出现了明显变化。这项实验引起了科学界的轰动,也开启了研究肠道菌群变化对大脑运作、情绪变动和感官认知影响的先河。
除了迷走神经通路和血清素的中介作用被用于解释压力影响肠道健康的机制之外,微生物学家还提出了一个新的观点:“压力是不卫生的。”在压力状态下,肠道里存活下来的菌群和正常情况下维持平衡的“好菌群”有所区别。压力改变了我们肠道内部的生态系统,能够适应这种高压、动荡的环境并迅速繁衍的菌群上演了一出“劣币驱逐良币”的戏码,它们在大多数时候会破坏我们的胃口和情绪。压力造就了糟糕的肠道内生态环境,最后我们自己成了这些“坏菌群”的受害者。而要重新调整肠道内部的微生物环境需要时间,即便是过了压力暴发期,肠道内的微生物仍然使我们在潜意识里无法摆脱不良情绪。
当然,肠道菌群不是只干坏事。事实上,肠道是一座工作站,肠道菌群只是其中一台计算机,忠实地根据配置运行。但是如果工作站环境发生了变化,机房进水或者接触不良,计算机无法顺利运行,就会导致整个工作站陷入崩溃状态。这一并不起眼的变化可能会在我们体内产生蝴蝶效应,肠道菌群的变化通过肠脑轴传递到大脑,使得我们整个身体都被迫调动起来应对这种变动。另一方面,当这台计算机运行正常,能发挥稳定优良的性能时,也就是我们的肠道菌群处于平衡、健康的状态时,我们的身体和心理状况都会得到明显的改善。
癌症免疫治疗先驱阿琳·夏普(Arlene Sharpe)教授在发表于《自然》杂志的文章中指出,肠道细菌或是癌症免疫治疗失败的关键,对肠道菌群的研究会对癌症免疫治疗提供启发。一项2023年发表于《免疫》的研究指出,肠道菌群对人体修复功能有重大影响,如果没有肠道中的细菌,肌肉在受伤后可能无法自行再生。在一项发表于《自然——衰老》的研究显示,来自中国的研究团队从广西百岁老人的肠道菌群中发现了长寿人群与年轻人相似的独特肠道菌群模式,更接近年轻人和婴幼儿的肠道菌群模式可能是他们长命百岁的重要因素。同时,在一项近期发表于《自然——微生物学》的研究中,科学家们在来自日本和意大利撒丁岛的百岁老人体内发现独特的肠道病毒,这种病毒能帮助他们抵御细菌感染,可能是他们长寿的秘诀之一。
维护肠道健康的法则
肠道微生物是实现肠道健康的主要贡献者,而饮食是维护肠道健康的直接驱动因素。想保持我们“第二大脑”的健康,形成良好、健康、清洁的饮食习惯是最行之有效的办法。虽然对肠道健康的各种专业研究还在继续,科学家对特定微生物种或者株的动态变化和相互作用在不同宿主的情况、以及短期与长期的饮食情况目前仍处于探索之中。虽然尚无法对“最优肠道菌群组合”下定义,所谓的最佳饮食方案也永远因人而异,但我们还是能够从身边的一點一滴开始改善健康。
全球各国健康饮食指南都建议我们日常充分摄入多种食物,包括高纤维食物(如水果、蔬菜、豆类、全麦等),并避免过量饮酒和药物滥用,注意压力管理和定期运动。其中,摄入足够的膳食纤维是维持肠道健康的关键。膳食纤维是一类不容易被消化的碳水化合物,主要来自于植物的细胞壁,简单来说,吃起来有些渣滓感的食物往往含有较为丰富的膳食纤维。世界卫生组织给出的建议是成人每天应摄入25克到35克的膳食纤维,糖尿病患者的标准相应提高。因为健康的肠道黏液层能够阻止病原入侵,提高机体的免疫力。膳食纤维的缺乏则容易导致肠道菌群构成发生变化,肠道微生物降解肠道黏膜、破坏黏液层,增大病原入侵风险。
听来复杂,但只要保持膳食均衡,每天达成膳食纤维的摄入量不是难事。做饭时可以在大米里加一把杂粮煮成杂粮饭,把早餐的精致碳水换成玉米或者南瓜,注意补充水果和豆制品,一天达到30克左右的膳食纤维摄入量是比较轻松的。至于现在很火的益生菌,如果没有严重的肠道问题不必单独对益生菌进行补充,日常喝些酸奶已经能够有很大帮助,因为我们通常无法判断自己体内菌群到底缺乏的是哪一种益生菌株。若是需要补充益生菌,最好还是寻求医生的帮助。
此外,良好的进食习惯也非常重要。吃饭时最好不要有负担或者火急火燎,要轻松地享受进食,掌握好自己的节奏;过于三心二意也不利于营养的消化吸收,这些对肠道和大脑仍在发育的小朋友来说尤为重要。
除了做到均衡饮食之外,改善卫生习惯、维持身体和日常环境的清洁,对维护肠道健康也很重要。掌握稀释、烘干、温度和清洁这几个关键词能极大提高我们的生活质量,也能规避许多病从口入的危险。当然,这不是指要杀灭一切微生物,而是必须学会如何与寄居在我们体内的细菌们和平共处,同时对我们的肠道多一些关注与爱护。