肠脑轴（GBA）代表了一个复杂的双向通信网络，整合神经、免疫、内分泌和代谢途径，以调节大脑功能和全身稳态。其核心是肠道微生物群，这是一个多样化的微生物群落，其组成和代谢活动对中枢神经系统（CNS）产生深远影响。
该研究于2026年2月3日发表在《中华医学杂志》上。神经通信主要由迷走神经和肠神经系统（ENS）介导：迷走神经将来自肠道微生物及其代谢物（如短链脂肪酸SCFAs和神经递质如血清素）的感觉信号传递至脑干，而ENS独立产生体内90%以上的血清素和50%的多巴胺，直接影响情绪和认知。
免疫通路涉及肠道相关淋巴组织（GALT），菌群失调会引发全身性炎症，损害肠道屏障完整性（“肠漏”），并通过受损的血脑屏障（BBB）促进外周免疫细胞浸润至CNS，加剧神经炎症。在内分泌方面，下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴是关键介质，肠道微生物通过调节皮质酮释放以及肠道来源的激素（如胃饥饿素和胰高血糖素样肽-1 GLP-1）来调节应激反应，这些激素可穿过BBB影响大脑功能。
交叉对话的介质
微生物代谢物是GBA交叉对话的关键介质，其中短链脂肪酸、色氨酸衍生物和胆汁酸是重要的信号分子。短链脂肪酸——由细菌发酵膳食纤维产生——可穿过BBB调节神经炎症、神经传递和神经发生：例如，丁酸盐通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDACs）和减少动物模型中的神经炎症，展现出神经保护和抗抑郁样作用。
由肠道微生物塑造的色氨酸代谢产生神经活性化合物，如犬尿喹啉酸（神经保护）和喹啉酸（神经毒性），其失调与抑郁症和精神分裂症相关。
由肠道微生物修饰的胆汁酸影响神经递质产生和神经可塑性，其改变与阿尔茨海默病（AD）和认知障碍相关。这些代谢物突出了肠道微生物群与大脑健康之间的直接生化联系，强调了它们作为神经功能核心调节者的作用。
微生物群失衡
GBA失调——特别是肠道微生物群失衡（菌群失调）——是主要神经精神疾病和神经退行性疾病的共同线索。在重度抑郁症（MDD）中，临床研究一致报告微生物多样性降低、促炎类群富集以及产SCFAs细菌减少，SCFAs介导的表观遗传改变会改变突触可塑性。
AD涉及细菌淀粉样蛋白（如大肠杆菌curli纤维）与宿主β-淀粉样蛋白的交叉播种，促进蛋白质聚集和慢性神经炎症。帕金森病（PD）遵循“肠道优先”模型，α-突触核蛋白聚集体起源于肠道并通过迷走神经传播至大脑，菌群失调和神经炎症放大了这一过程。
这些疾病共享核心通路：神经传递中断、血脑屏障完整性受损和慢性神经炎症，所有这些均由异常的GBA信号驱动。
潜在疗法
针对GBA的治疗策略在神经系统疾病中显示出有希望的潜力。益生菌（如鼠李糖乳杆菌、长双歧杆菌）和益生元（如膳食纤维）可调节微生物组成，增强SCFAs产生并减少炎症，改善MDD患者的情绪和轻度认知障碍患者的认知功能。
粪菌移植（FMT）可恢复微生物平衡，缓解PD患者的胃肠道和自主神经症状，但运动效果在不同试验中有所差异。
饮食干预，如富含多酚和发酵食品的地中海饮食，支持有益微生物群，而非侵入性生物电子方法如经皮耳迷走神经刺激（taVNS）靶向神经通路，以减少炎症并改善抑郁症状。总的来说，这些干预措施利用GBA的可塑性来减轻疾病进展。
关键空白
尽管取得了显著进展，但将临床前发现转化为临床实践仍存在关键空白。试验结果不一致、缺乏标准化的微生物组分析方法以及许多人类研究的观察性质，阻碍了菌群失调与脑疾病之间的明确因果联系。
未来的研究必须优先考虑以功能为中心的微生物组研究，利用多组学方法解码微生物-代谢特征。精准治疗——包括CRISPR编辑的益生菌和定制饮食计划——为个性化医学带来希望，而大规模纵向研究将确定微生物组调节的关键窗口期。
弥合这些空白将释放GBA的全部治疗潜力，为治疗目前无法治愈的神经系统疾病提供新途径。
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