生活在肠道中的微生物群，称为肠道微生物组，可能推动了人类大脑的进化，一项新的研究表明。
“微生物组研究已经开始向我们展示肠道和大脑是如何沟通以影响行为和整体健康的，”该研究的合著者、芝加哥西北大学生物人类学副教授凯瑟琳·阿马托（Katherine Amato）说。“然而，这项研究更进一步地表明，肠道中发生的事情实际上可能是允许我们的大脑在进化时间中发展的基础，”她在接受《生命科学》采访时通过电子邮件表示。
研究发现，人类肠道微生物将食物转化为脑部能量的效率更高。然而，阿马托承认，这项研究是在小鼠身上进行的，要推断数百万年前当我们的大脑正在进化时发生了什么，还需要跨越几个假设步骤。
多年来，大量研究已经证明了肠道微生物组如何影响人类健康和疾病，包括我们的代谢。肠道微生物在分解我们吃的食物中起着关键作用，从而释放能量。肠道微生物组组成的变化——即不同微生物的比例变化——也与肥胖及相关疾病的发病机制有关。
在实验室实验中，科学家们用从大头灵长类动物（即人类（Homo sapiens）和松鼠猴（Saimiri boliviensis））或小头灵长类动物（猕猴（Macaca mulatta））的粪便样本中提取的肠道微生物接种小鼠。然后，研究人员测量了这些小鼠因新肠道微生物而随时间发生的生理变化。
总体而言，研究人员发现，携带人类和松鼠猴肠道微生物的小鼠吃得更多，但生长得更慢，体脂增加也较少，而携带猕猴微生物的小鼠则相反。第一组小鼠还产生了更多的葡萄糖——这是大脑的主要能量来源。
由于较大的大脑需要更多的葡萄糖，这一发现表明，肠道微生物可能以某种方式驱使宿主多吃食物，然后将多余的能量输送到大脑，研究人员在12月2日发表于《微生物基因组学》杂志的论文中报告称。
然而，研究人员表示，需要更多数据来了解肠道微生物如何具体影响大脑大小。
在同一研究的另一项实验中，从小鼠的粪便样本中发现，来自大头灵长类动物的肠道微生物似乎产生更高量的某些分子，如短链脂肪酸，而猕猴的肠道微生物则不然。这些分子可能以某种方式参与了这种肠道-大脑的相互作用。先前的研究表明，短链脂肪酸可以影响大脑功能。
阿马托说，这些新发现只是“拼图的一部分”，还有很多未解之谜。她指出，微生物并不是唯一能影响宿主生物学的因素。
宿主体内某些基因的活性变化及其饮食也可以影响代谢和大脑，她补充道。这些因素都与微生物组相互关联；例如，微生物可以影响宿主体内某些基因的活性，而宿主吃的食物可以改变其微生物组的组成。
此外，阿马托承认，很难知道我们祖先的肠道微生物组与现代人类和猴子的肠道微生物组有何不同。
随着时间的推移，我们的生理和饮食变化可能伴随着微生物组的相应调整，她指出。我们现在看到的这种与大脑大小的联系，很可能是多年进化的结果，她认为。
“微生物组领域最引人入胜的发现之一是肠道与大脑之间的联系，”亚利桑那州立大学健康微生物组学院的副教授太地铃木（Taichi Suzuki）说，他没有参与这项研究。“这项研究支持了一种新颖的假设，即微生物组的差异可能通过代谢和能量分配的差异影响大脑大小，可能在更大脑容量的进化中发挥了作用，”他在接受《生命科学》采访时通过电子邮件表示。
但仍有待解答的问题。
正如作者所承认的，这项研究的一个局限性是只包括了三种具有不同脑容量的灵长类动物供体，铃木说。“令人兴奋的是，看看这一模式是否会随着更多物种的加入而保持不变，以进一步探索这一迷人的假设。”
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