腸道菌與大腦的關係
  2020-11-26

  • 1.1. 與你生死相隨的微生物夥伴&到底是誰說了算 腸道中的細菌
  • 與你生死相隨的微生物夥伴

    在愛琴海的一處美麗島嶼上,一位孕婦在家自然誕下一名男嬰。這名男嬰接受了兩年的母乳餵養。在成長過程中,他沒有任何關於美國文化的現代意識。快餐、果汁、蘇打水對他來說都是極其罕見的食品。他的一日三餐基本都是由自家花園種 植的蔬菜、當地產的魚肉、自制酸奶、堅果和橄欖油組成的。他的童年時光不是在學校裡學習,就是幫助父母做些農活,在家裡的這片農場上,他們種植著綠色植物、製茶的草藥和釀酒的葡萄。這裡的空氣如此清新,絲毫沒有汙染。

    每當男孩生病時,他的父母就給他餵食一勺當地生產的蜂蜜,抗生素這種藥物可是不可多得的。他絕不會患上自閉症、哮喘或是多動症。他因為一直積極好動而保持著身體健康、苗條。晚上,一家人都不會呆坐在沙發上,他們通常到鄰居家串串門或者跳跳舞。男孩可能也不會面臨抑鬱症或阿爾茨海默病這類嚴重的腦失調疾病。實際上,他很有可能長壽,因為他的家鄉伊卡里亞島就是90歲老人們的故鄉,在這裡,幾乎1/3的人口都以健康的身體和心理狀態活到了100歲。

    當地人的癌症患病率僅有不到20%,心臟病發生率不到10%,而且幾乎不存在痴呆症。

    讓我們再來看看出生在美國的一位小姑娘。這位女嬰通過選擇性剖腹產來到這個世界,而且僅食用配方奶長大。她在幼兒時期就遭受過多種感染,不管是慢性耳部感染還是鼻竇及咽喉感染,哪怕是普通感冒,她也會接受抗生素治療。儘管女孩能夠享有全世界最豐盛的營養,但她的飲食中含有過多的加工食品、精製糖和不健康的植物脂肪。六歲時,她已經體重超重,並被診斷患有前驅糖尿病。她越來越擅長使用電子設備,她的青年時期都在學校裡接受嚴格的教育。但她目前正在服用抗焦慮藥物,同時飽受行為問題的困擾,由於很難集中注意力,她的學業也越來越吃力。成年後,她患上腦部相關嚴重疾病 的風險很高,其中包括焦慮和情緒失常、偏頭痛以及多發性硬化症等自身免疫疾病。當她老去時,還將面對帕金森病或阿爾茨海默病。在美國,居民主要的死亡原因是痴呆等慢性疾病,而這在希臘島嶼上實屬罕見。

    這到底是怎麼回事呢?在過去的幾年裡,一些新型研究為我們提供了更深入的理解:我們年幼時期所接觸的物質究竟對自身的短期或長期健康有著怎樣的影響。科學家們已經對人類微生物組狀態和個人健康命運之間的聯繫進行了檢驗。問題的 答案就隱藏在這兩個孩子早年生活經歷的差異之中,泛泛地說,部分經歷與個體微生物組的發展密切相關,而這種微生物環境從出生起就佔據著他們的身體,並且在終生健康和腦功能中發揮著決定性作用。

    顯然,這兩個假設的情境中有我隨意杜撰的成分。任何人的壽命以及一生中某些疾病的患病風險都涉及一系列影響因素。但是,讓我們先來關注這兩個孩子的早年生活經歷,正是這一階段的生活差異使得美國女孩的大腦發展與希臘男孩截然不同。男孩所生活的希臘島嶼是確實存在的。伊卡里亞島坐落在土耳其西岸50千米遠處,這裡也是著名的“藍色地帶”,即西方發達地區中長壽老人比例最高、身體最健康的地區。當地人日常飲用的是葡萄酒和咖啡,他們年過八旬仍然精力旺盛,即便在臨終前也保持著思維敏銳。一項研究發現,伊卡里亞男性活到90歲的概率將近美國男性的4倍,而且通常健康狀況還要更好。 2 這項研究還發現,伊卡里亞男性患上心臟疾病和癌症的年齡要比美國男性晚10年,而且基本不會有那麼多抑鬱症發生。該地區85歲前的老人患痴呆症的概率僅佔美國同齡人患病概率的很小一部分。

    當我們用科學的眼光來評判兩處截然不同的地點,從而梳理出美國人所面臨的健康問題的根源時,我可以毫無疑問地說,人類微生物組必將站在最前沿。在本書中,我將向各位證明,對人體健康而言,人體中的微生物組和氧氣、水分同等重要。腸胃中的細菌到底和大腦以及相關疾病有何關聯呢?

    這將遠遠超乎你的想像。
     

    到底是誰說了算?腸道中的細菌!

    用超級英雄來形容腸道中幫助消化的微生物們,可能再合適不過了。儘管人們預計人類腸道中至少有10 000種不同的物種與人類共生,但一些專家認為,這一數字可能會超過35000。

    新技術的出現最終幫助科學家們鑑定出了所有物種,而其中的一些細菌是人們無法採用傳統方法在實驗室中培養的。

    就本書的主旨而言,我們將特別關注腸道中的細菌;它們組成了腸道微生物組的絕大部分,與酵母、病毒、原生動物以及真核寄生生物並肩作戰,為人體健康發揮著重要作用。總的來說,與我們的身體(尤其是神經)相互合作的過程中,正是細菌扮演著最重要的角色。如果將腸道中的細菌收集在一起,它們的重量大約有1.3~1.8千克,這基本和大腦的重量相等(糞便中一半的重量都是由廢棄的細菌構成的)。

    當你回想起高中生物課程所學習的消化系統時,你所瞭解的不過是消化系統將食物分解成營養物質並將其吸收。你可能閱讀過有關胃酸和酶的知識,還有介導這一過程的荷爾蒙。你可能不得不記住食物由口腔到肛門所經歷的消化步驟。你甚至可能學習過葡萄糖是如何進入細胞並轉化為能量的。但你可能從沒聽說過腸道微生物組這一名副其實的生態系統,它就存在於你的消化系統內,而消化系統幾乎統領著整個身體系統。你不會對腸道細菌進行試驗,就身體健康而言,它們的DNA可比你自己的DNA有著更強大的影響。

    我知道這令人難以置信,聽起來就像科幻小說一樣瘋狂。但研究結果清清楚楚:從某種角度來說,你的腸道細菌或許也要算作一種器官。它們對健康的重要程度等同於心、肺、大腦等。最新的科學研究表明,那些寄居在腸壁褶皺處的腸道菌群可以:

    • 協助營養物質的消化與吸收。

    • 對有害的細菌(致病菌)、病毒和寄生物等潛在的入侵者創建物理屏障。一些細菌具有毛髮狀的線條,從而有助於其運動;這些線條被稱作鞭毛,最近研究發現,鞭毛能夠阻止一種引發致命性胃腸炎的輪狀病毒的入侵。

    • 起到解毒作用。腸道細菌可以預防感染並作為抵抗眾多入侵毒素的一道防線。實際上,由於它們能夠中和食物中的許多毒素,所以也可被看作第二肝臟。因此,當腸道中的有益細菌減少時,肝臟的工作負荷便會增加。

    • 極度影響免疫系統的應答。與你的慣性思維相反,腸道是人體中最大的免疫器官。此外,細菌能夠通過控制特定的免疫細胞、預防自身免疫來培養和支持免疫系統(自身免疫是指身體攻擊自身組織的一種狀態)。

    • 生產並釋放生理學上十分重要的酶和物質,就像維生素及神經遞質等化學物質對大腦的功效一樣。

    • 通過菌落對內分泌系統(激素系統)的影響來幫助你處理壓力。

    • 協助你享受安穩的睡眠。

    • 協助調控身體的炎症通路,從而降低各種慢性疾病的患病風險。

    毫無疑問,健康腸道中的有益細菌絕不是享受免費食物和居住地的非法佔據者。根據腸道細菌對多種器官和系統的直接和間接影響,它們所涉及的風險因素不只與大腦紊亂、精神疾病有關,而且與癌症、哮喘、食物中毒、糖尿病與肥胖等代謝 疾病、自身免疫疾病等密切相關。簡單來說,腸道細菌掌控著你的健康狀況。

    一些細菌可以說得上是永久居住者,它們會形成持久存在的菌落。另外一些細菌只是短暫存在,但即便是過路的細菌也會有重要效應。短暫存在的細菌在人體消化道內遊蕩,根據類型和獨特特徵,這些細菌會對身體的整體健康起不同的作用。

    但是與永久居住的細菌相比,它們形成的菌落較小,只需在被排洩掉或死掉之前停留較短的時間。然而,在短暫的停留期內,這些細菌會執行大量的必需任務,它們所生產的一些物質無論是對寄居菌的健康還是對我們自己的健康而言都至關重要。