肠道细菌会掌控我们的思想?

【字体: 时间:2014年08月19日 来源:生物通

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  本周发表在《BioEssays》杂志的一篇论文中,研究人员从对近年来科学文献的回顾中得出结论:微生物会影响人类的饮食行为和饮食选择,从而使人类偏向于消耗那些对它们生长最有利的特定营养物,而不是仅仅被动地依靠我们选择的营养物而生活。

  


生物通报道:这听起来像是科幻小说,但是我们体内的细菌——数目上超过我们自身细胞约100倍,非常有可能影响着我们的渴望和情绪,让我们吃它们想要的东西,往往推动我们朝向过度肥胖发展。

本周发表在《BioEssays》杂志的一篇论文中,来自加州大学旧金山分校、亚利桑那州立大学和新墨西哥大学的研究人员,从对近年来科学文献的回顾中得出结论:微生物会影响人类的饮食行为和饮食选择,从而使人类偏向于消耗那些对它们生长最有利的特定营养物,而不是仅仅被动地依靠我们选择的营养物而生活。

每种细菌所需要的营养物各所不同。例如,有些细菌喜欢脂肪,而另一些则更爱糖类。根据本文资深作者Athena Aktipis博士介绍,细菌不仅彼此之间相互竞争食物,以维持它们在生态系统(即我们的消化道)中的小生境,而且当这些情况表现在我们的行为上时,通常与我们也有着截然不同的目的。

虽然目前还不清楚这是如何发生的,但作者认为,这种多元化的微生物群落(统称为肠道菌群),可能会通过向我们的肠道释放信号分子,来影响我们的决定。因为肠道与免疫系统、内分泌系统和神经系统有关,因此这些信号会影响我们的生理和行为反应。

本文共同资深作者Carlo Maley博士称:“肠道内的细菌是可控的,微生物组表现出的兴趣是多种多样的,有些与我们自己的饮食目标一致,有些则不是。”

Maley解释说,幸运的是,这是条双向道。我们可以通过刻意改变我们所摄取的食物,影响这些微观的、单细胞“客居者”的相容性,24小时内的饮食改变会带来微生物组可测量的变化。

Maley称:“我们的饮食对肠道菌群具有巨大的影响。这是一个完整的生态系统,它在以分钟为时间尺度内发生进化。在日本,饮食中常有海藻,在那里的人胃中甚至有专门消化海藻的细菌。”

研究表明,肠道菌群可能通过作用于迷走神经——连接从消化道到脑底部的1亿个神经细胞,部分地影响我们的饮食决定。

目前就职于亚利桑那州大学心理学系的Aktipis指出:“微生物能够通过改变迷走神经中的神经信号、改变味觉受体、产生毒素使我们感觉不舒服(遇上不喜欢的)、释放使我们感觉愉悦的化学物质报答我们(遇上喜欢的),操纵我们的行为和情绪。”

在小鼠中,某些菌株会增加焦虑行为。在人类中,一项临床试验发现,当一个人感觉情绪低落的时候,饮用一种包含干酪乳杆菌的益生菌,能够改善情绪。

Maley、Aktipis和第一作者、新墨西哥大学急诊医学系的Joe Alcock博士,建议进一步研究,以检验生活在我们身上的支配细菌。例如,将需要海藻营养的细菌移植到肠道中,是否能引起人宿主吃更多的海藻?

对于那些通改变微生物种群以寻求改善健康的人来说,某种微生物变异的速度或许是令人鼓舞的。这可能是通过食物和补充剂选择实现的,通过以益生菌方式摄取特定的细菌种类,或者利用抗生素杀死靶细菌种类。根据作者介绍,优化我们肠道内细菌种类间的能量平衡,也许能让我们减少肥胖和更健康地生活。

作者写道:“因为微生物群很容易通过益生元、益生菌、抗生素、粪便移植和饮食被改变,所以,相对于其他棘手的肥胖和不健康饮食问题,改变我们的微生物群提供了一种容易驾驭的方法。”

两年前,这几位作者在一次进化医学的夏季课程会议上会面,并首次讨论了BioEssays论文的想法。Aktipis——一名进化生物学家和心理学家被此类内容所吸引,即调查微生物及其宿主之间不同的健康利益这一复杂的相互作用,以及它们是如何在我们的日常生活中呈现的?Maley——计算机科学家和进化生物学家,已经致力于研究“随着癌症的进展,肿瘤细胞如何来自正常细胞,并随着时间的推移通过体内的自然选择而发生进化”。

Aktipis指出,事实上,肿瘤的进化和细菌群落的进化是相互关联的,一些正常生活在我们体内的细菌会导致胃癌或其他癌症。

她说:“靶向微生物组治疗,能够为我们预防多种疾病(从肥胖和糖尿病,到胃肠道癌症)打开多种可能性。在微生物对人类健康的重要性上,我们仅仅才开始触及其表面。”

(生物通:王英)

延伸阅读:饮食对肠道微生物的影响男女有别

生物通推荐原文摘要:
Is eating behavior manipulated by the gastrointestinal microbiota? Evolutionary pressures and potential mechanisms
Abstract: Microbes in the gastrointestinal tract are under selective pressure to manipulate host eating behavior to increase their fitness, sometimes at the expense of host fitness. Microbes may do this through two potential strategies: (i) generating cravings for foods that they specialize on or foods that suppress their competitors, or (ii) inducing dysphoria until we eat foods that enhance their fitness. We review several potential mechanisms for microbial control over eating behavior including microbial influence on reward and satiety pathways, production of toxins that alter mood, changes to receptors including taste receptors, and hijacking of the vagus nerve, the neural axis between the gut and the brain. We also review the evidence for alternative explanations for cravings and unhealthy eating behavior. Because microbiota are easily manipulatable by prebiotics, probiotics, antibiotics, fecal transplants, and dietary changes, altering our microbiota offers a tractable approach to otherwise intractable problems of obesity and unhealthy eating.

 

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