我们已经听说过许多定殖于我们身体的不同微生物组：最显著的是肠道微生物组，还有皮肤、口腔和阴道微生物组。另一个通常被认为无菌的身体部位可能也会加入这个名单：大脑。
当前关于肠-脑轴的研究揭示了一个不寻常的发现，表明高脂肪的西方饮食使活细菌能够在小鼠体内迁移到大脑。虽然肠-脑轴并非全新概念，但它通常指的是肠道微生物组通过作用于神经系统的化学代谢物对大脑产生的间接影响。
根据亚特兰大埃默里大学研究人员的说法，这种出乎意料的迁移，利用迷走神经作为连接肠道和大脑的“高速公路”，可能对人类神经退行性疾病具有意义。他们的研究最近发表在《PLOS健康》上。
“这可能将脑部疾病新干预措施的焦点转移到肠道，使肠道成为治疗的新靶点，”研究的共同作者、埃默里大学医学院微生物学家兼教授David Weiss在新闻稿中表示。“这一潜在的解剖学靶点转移可能对神经系统疾病患者从治疗中获益的方式产生难以想象的影响。”
肠道微生物组与大脑中的细菌
研究人员长期以来一直怀疑，失衡的肠道微生物组可能与神经系统疾病有关，但连接肠道和大脑的机制仍是活跃的研究课题。
科学家已经知道肠道微生物可能通过几种途径间接影响大脑健康。某些微生物群落可以塑造免疫系统和神经内分泌系统，肠道中的细菌会释放与神经系统相互作用的分子。
但活细菌进入大脑？这通常与严重感染如败血症或脑膜炎相关，这两种都是医疗紧急情况。
埃默里团队观察到了不同的情况。在他们的实验中，喂食高脂饮食的小鼠出现了肠道微生物组的变化，同时肠道屏障减弱。这种所谓的“肠漏”使微生物能够进入迷走神经，该神经连接脑干与多个主要器官，包括心脏、肺、肝脏和肠道。
从那里，少数细菌随后可以在小鼠大脑内部被检测到，这引发了对这些微生物在该环境中可能具有何种能力的疑问。
“这项研究最大的转化意义之一在于，它表明神经系统疾病的发展可能起源于肠道，”Weiss说。
细菌可以从薄弱的肠道迁移到大脑
为了研究这一现象，研究人员给无菌小鼠喂食Paigen饮食（一种高脂饮食，含45%碳水化合物和35%脂肪）共九天。这种饮食类似于典型的西方饮食，之前已被证明会削弱肠道屏障。
正如预期，该饮食改变了动物的肠道微生物组并增加了肠道通透性。研究人员还检测到细菌沿着迷走神经迁移并少量积聚在大脑中。值得注意的是，这些微生物并未在血液或其他器官中被发现，支持了它们直接通过迷走神经从肠道进入大脑的观点。
研究团队通过另外几种方式证实了这一联系。当小鼠接受抗生素破坏其肠道微生物组时，其大脑中检测到的细菌组成也相应改变。研究人员还引入了一种携带DNA“条形码”的基因工程细菌。在喂食高脂饮食的小鼠中，该特定标记菌株随后出现在大脑中。有趣的是，当小鼠恢复普通饮食时，这种效应发生了逆转。
这对脑部疾病可能意味着什么
研究人员强调，在大脑中检测到的细菌数量非常少——通常只有几百个——并且采取了严格的预防措施避免污染。因此，这些发现并不指示诸如败血症或脑膜炎之类的感染。
然而，研究团队还在神经系统疾病（包括帕金森病和阿尔茨海默病）的小鼠模型的大脑中检测到了类似低水平的细菌。这一结果提出了可能性：源自肠道的微生物可能在触发或加速这些疾病中发挥作用。
“这项研究凸显了需要进一步研究饮食变化如何对人类行为和神经健康产生巨大影响，”研究的共同首席研究员、埃默里大学医学、微生物学和免疫学教授Arash Grakoui在声明中表示。
本文不提供医疗建议，仅供参考。
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- 本文引用了发表在《PLOS健康》上的一项研究的信息：小鼠肠道细菌向大脑的易位
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