一群来自杜克大学的神经科学家发现了一个全新的生理机制,将大脑与肠道微生物群直接联系起来。他们将其命名为“神经微生物感知”——这个系统能让大脑实时感知肠道微生物发出的信号,从而影响行为与食欲。
该研究发表在《自然》杂志上,由迪亚戈·博霍尔克斯(Diego Bohórquez)和M·玛雅·凯尔伯(Maya Kaelberer)主导。研究聚焦于结肠内壁的特殊细胞——神经足细胞。这些微小的“哨兵”能够探测到微生物释放的特定蛋白质——鞭毛蛋白,并通过迷走神经立即向大脑传递信号,从而触发抑制饥饿感等反应。
鞭毛蛋白与迷走神经的作用
鞭毛蛋白是许多细菌用来运动的鞭毛结构中的主要成分。当人们进食时,某些肠道细菌会释放这种蛋白质。神经足细胞通过TLR5受体识别鞭毛蛋白后,激活迷走神经传递信号——这是肠道与大脑沟通的主要“高速公路”。
研究者提出一个大胆假设:鞭毛蛋白就像给食欲踩下的“刹车”,向大脑发出“够了”的信号。为了验证这点,他们进行了实验。
微生物发出“停止”信号
在实验中,研究人员给禁食过夜的小鼠注入少量鞭毛蛋白。结果显示这些小鼠进食量明显减少。但对缺乏TLR5受体的基因改造小鼠而言,鞭毛蛋白毫无效果——它们继续正常进食且体重增加。这证明TLR5受体在食欲调控中具有核心作用。
影响行为与心理健康的新钥匙
博霍尔克斯认为“神经微生物感知”远非简单的食欲调节机制。它可能揭示肠道微生物如何实时影响我们的行为、情绪波动,甚至可能关联肥胖症或精神疾病的发病机制。
“我们想知道身体是否能通过神经系统(而非免疫反应)识别微生物信号来引导行为。”博霍尔克斯解释道。该研究的共同作者还包括温斯顿·刘(Winston Liu)、艾米丽·奥尔韦(Emily Alway)和纳马·雷歇尔(Naama Reicher),他们的工作表明调整肠脑神经环路可显著改变动物模型的饮食习惯。
研究的未来方向
研究者下一步计划探索不同饮食如何改变微生物群组成,进而影响肠脑通讯。这项突破可能为预防和治疗多种疾病开辟新途径。
总结而言,我们的肠道不仅是消化器官,更是持续与大脑对话的感官中心——而其中的微生物,其影响力或许超乎我们的想象。
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