随着消化道中超过1亿个神经元的存在，肠道在包括古希腊、日本、中国和印度在内的众多文化中通常被称为“第二大脑”，它将消化与身心健康联系在一起。
现在，埃默里大学的一项新研究解释了肠脑连接，表明肠道中的活细菌可以直接进入大脑，这对神经健康具有潜在影响。
这项研究于3月发表在《PLOS生物学》上，利用小鼠模型进行，证实了来自失衡肠道微生物组的活细菌可以通过迷走神经进入大脑。迷走神经负责心率和呼吸等关键功能，它将脑干与心脏、肺以及主要腹部器官（包括胃、肠、肝脏等）连接起来。
“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始于肠道，”该研究的共同首席研究员David Weiss博士说。“这可能会将脑部疾病新干预措施的重点转向肠道，以肠道作为治疗的新靶点。这种潜在的治疗靶点解剖学转变可能会对神经系统疾病患者如何从治疗中获益产生难以置信的影响，”Weiss补充道，他是微生物学家，也是埃默里大学医学院的教授。
在这项研究中，一组无菌小鼠连续9天食用“Paigen饮食”（类似于西方饮食），其中碳水化合物含量为45%，脂肪含量为35%。已知此类饮食会导致人类肠道通透性增加或“肠漏”，使得化合物能够逃出肠道。
在老鼠身上观察到的肠道微生物组变化与肠道屏障通透性（即渗漏）增加有关，使得活细菌能够通过迷走神经从肠道直接进入大脑，而在血液或其他器官中没有检测到任何数量的细菌。为了强化这一概念，研究人员给这些小鼠服用了抗生素三天，杀死了许多肠道微生物。然后，小鼠摄入了一种工程改造的细菌——一种带有条形码的阴沟肠杆菌，其DNA序列在自然界中通常不存在于这些细菌中。当这些小鼠也被喂食高脂饮食时，后来在老鼠的迷走神经和大脑中检测到了这个精确的条形码菌株。
该研究还强调，采用了严格的方法来防止交叉污染，并且大脑中的细菌负荷很低，只有数百个，排除了败血症或脑膜炎的可能性。
研究人员还在神经疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）的小鼠模型大脑中发现了低水平的细菌，这可能解释了这些疾病在人类中是如何开始的。
“这项研究强调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，”该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博士说。
Grakoui还指出，将这些小鼠恢复到正常饮食可以通过降低肠道通透性来限制大脑中的细菌负荷，表明高脂饮食对细菌进入大脑的影响是可逆的。
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