看腸道菌群是如何影響神經(jīng)炎癥

大腦和腸道之間存在一個復雜的雙向通信系統(tǒng)，稱為腸-腦軸，由胃腸道、中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS)、自主神經(jīng)系統(tǒng)（ANS)、腸神經(jīng)系統(tǒng)（ENS)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)組成，各組分之間相互影響，相互作用。

腸道菌群是腦腸軸的關(guān)鍵 腸道是人體重要的消化器官，負有消化、吸收、營養(yǎng)、代謝的重任，更為重要的是，我們體內(nèi)還潛藏著一個"隱形器官"--腸道菌群。腸道菌群也被稱作人體的"第二基因組"，"第二大腦"，"腸腦"。

近年來，隨著研究的深入，腸道菌群與神經(jīng)系統(tǒng)健康之間的密切聯(lián)系逐漸浮出水面。腸道不僅是消化系統(tǒng)的重要組成部分，還在神經(jīng)炎癥及其他神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。腸道菌群的組成、代謝產(chǎn)物及其變化，通過多種機制影響著大腦功能，參與神經(jīng)炎癥的發(fā)生與發(fā)展。

腸道菌群與神經(jīng)炎癥的調(diào)控機制

1. 免疫反應調(diào)節(jié) 腸道菌群與腸道免疫系統(tǒng)的互動對全身免疫反應有重要調(diào)節(jié)作用。腸道內(nèi)的免疫細胞，如樹突狀細胞和T細胞，通過腸-腦信號傳導通路影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）。例如，腸道菌群代謝產(chǎn)生的短鏈脂肪酸（SCFAs），如醋酸、丙酸和丁酸，能夠通過激活G蛋白偶聯(lián)受體（如GPR41和GPR43），抑制促炎因子的釋放，減輕神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應。 2. 腸道屏障功能失調(diào) 健康的腸道菌群有助于維持腸道屏障的完整性。腸道菌群失衡（如菌群多樣性下降或有害菌群增加）會破壞腸道屏障，導致"腸漏"現(xiàn)象，使得有害物質(zhì)（如細菌產(chǎn)物、內(nèi)毒素）進入血液循環(huán)。內(nèi)毒素（如LPS）通過激活免疫系統(tǒng)，引發(fā)炎癥反應，這些炎癥因子可通過血腦屏障進入大腦，誘發(fā)神經(jīng)炎癥。

3.神經(jīng)遞質(zhì)的代謝調(diào)控 腸道菌群在神經(jīng)遞質(zhì)的合成和代謝中起著重要作用。菌群通過代謝前體物質(zhì)（如色氨酸）影響大腦中神經(jīng)遞質(zhì)的合成，從而調(diào)控情緒和行為。

研究表明，腸道菌群的變化與抑郁癥、焦慮癥等情緒障礙的發(fā)生密切相關(guān)，特定的菌群組成能影響血清素和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的水平，進而引發(fā)或加劇神經(jīng)炎癥。

4. 腸道-腦軸的神經(jīng)信號傳導 除了免疫和代謝途徑外，腸道通過迷走神經(jīng)與大腦直接連接。迷走神經(jīng)不僅在消化過程中起著重要作用，還能將腸道的狀態(tài)信息傳遞到大腦。腸道菌群的變化可能通過這一神經(jīng)通路影響大腦的免疫反應，引發(fā)神經(jīng)炎癥。

臨床研究進展

近年來，越來越多的臨床研究表明腸道菌群在神經(jīng)炎癥和神經(jīng)退行性疾病中的重要作用。

1. 抑郁癥和焦慮癥 多項臨床研究發(fā)現(xiàn)，抑郁癥患者通常伴隨腸道菌群失調(diào)。研究顯示，抑郁癥患者的腸道中某些特定有害菌群比例較高，而有益菌群相對較少。進一步研究表明，恢復正常的腸道菌群可改善患者的情緒狀態(tài)，并減輕神經(jīng)炎癥癥狀。

2. 自閉癥譜系障礙（ASD） 孤獨癥譜系障礙（自閉癥）是一類特殊的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育疾病。主要特征為社交障礙、語言障礙和狹窄興趣，并常具有多種內(nèi)化性精神癥狀，如易怒、孤僻和刻板行為等。孤獨癥患者還常伴有胃腸道癥狀，如腹痛、便秘、腹瀉等。

研究發(fā)現(xiàn)，ASD患者腸道中的某些特定細菌（如厚壁菌門）豐富，而有益細菌較少，這些變化與腦部的炎癥反應密切相關(guān)[2]。

2024年7月，香港中文大學黃秀娟（Siew C. Ng）團隊在 Nature 子刊 Nature Microbiology 期刊發(fā)表了題為：Multikingdom and functional gut microbiota markers for autism spectrum disorder 的研究論文。

該研究顯示，腸道微生物組的特異性細菌和非細菌成分以及它們的功能或影響了自閉癥。黃秀娟團隊發(fā)現(xiàn)，與未患有孤獨癥的兒童相比，孤獨癥兒童腸道中的細菌、古菌、真菌和病毒等微生物，以及其基因和代謝路徑存在差異：與健康兒童相比，孤獨癥兒童腸道中的14種古菌、51種細菌、7種真菌、18種病毒、27種微生物基因和12個代謝通路發(fā)生了改變[3]。

隨后黃秀娟團隊招募了4-11歲共30位有焦慮和應激反應的兒童受試者開展為期12周的兒童情緒益生菌臨床實驗，通過特定研發(fā)的情緒益生菌配方調(diào)節(jié)腸道菌群，部分受試者的焦慮和不安癥狀得到緩解，大部分受試者的胃腸道癥狀得以改善，進一步驗證了腸道與大腦之間的聯(lián)系。

3. 阿爾茨海默病 阿爾茨海默?。ˋD）是一種典型的神經(jīng)退行性疾病。研究發(fā)現(xiàn)AD患者的腸道菌群與健康個體有不同。動物模型研究表明，調(diào)節(jié)腸道菌群可以減輕AD小鼠的神經(jīng)炎癥并改善認知功能。盡管臨床研究尚處于初步階段，但已有跡象表明，改善腸道菌群可能為AD的治療提供新的思路[4]。 腸道菌群失調(diào)在神經(jīng)退行性疾病和 AD 中的潛在作用 三. 臨床干預研究 抗生素和益生菌對腸腦軸（MGBA）的影響已成為臨床干預研究的重要領(lǐng)域。長期使用抗生素可能導致腸道菌群失調(diào)，進而引發(fā)神經(jīng)炎癥，增加焦慮、抑郁等精神癥狀的風險。相反，情緒益生菌通過調(diào)節(jié)腸道菌群、增強腸道屏障和免疫功能，已被證明能夠減輕神經(jīng)炎癥，改善情緒障礙和神經(jīng)退行性疾病的癥狀。然而，益生菌的療效受菌株差異的影響。未來，結(jié)合抗生素和益生菌的干預策略，探索其在神經(jīng)炎癥中的雙重作用，將為神經(jīng)性疾病的治療提供新的思路。

抗生素和益生菌對MGBA的影響

小結(jié) 總的來說，綜上所述，腸道菌群與神經(jīng)炎癥之間的相互作用為我們提供了新的理解和治療靶點。隨著研究的深入，這一領(lǐng)域有望帶來更多突破性的發(fā)現(xiàn)，為神經(jīng)性疾病的治療提供更加精確的方案。通過調(diào)節(jié)腸道菌群，我們或許能夠找到緩解神經(jīng)炎癥、改善大腦功能的新途徑，從而為人類的健康福祉貢獻更多的智慧與力量。