人类的大脑可能从肠道微生物那里得到了能量的提升。（Leonello Calvetti/Stocktrek Images/Getty Images Plus）
生活在我们肠道中的微生物可能帮助人类长出了更大的大脑。实验室实验揭示，人类的肠道微生物组专注于能量生产来喂养我们的大脑，而不是像其他动物那样进行储存。
“发生在肠道中的事情实际上可能是允许我们的大脑在进化过程中发展的基础，”西北大学的人类学家Katherine Amato告诉BBC Science Focus的Gracie Abadee。
脑组织在代谢上非常昂贵，因此我们的身体需要经历一系列变化以适应更大的思考器官。研究人员对生活在我们肠道中的有益微生物在这次转变中可能扮演的角色感到好奇。
“我们知道，生活在大肠中的微生物群落可以产生影响人类生物学某些方面的化合物——例如，导致代谢变化，从而引起胰岛素抵抗和体重增加，”Amato说。
“肠道微生物组的变化是一种未被探索的机制，灵长类动物的新陈代谢可以通过这种方式促进不同的脑能需求。”
Amato及其同事将“无菌”小鼠接种了三种不同灵长类动物的微生物组，以比较它们的影响。这些小鼠接受了来自人类（Homo sapiens）、松鼠猴（Saimiri boliviensis）和猕猴（Macaca mulatta）的肠道微生物，并定期检查其体重、肝功能、体脂百分比和空腹血糖。
人类和松鼠猴都被归类为“脑优先”，成年后相对较大的大脑与其体型相符。而猕猴的大脑相对于其体型则要小得多。
接种了人类肠道微生物组的小鼠空腹血糖最高，甘油三酯水平最高，胆固醇水平最低，而且体重增加最少。这表明，人类的肠道微生物组更倾向于宿主生产喂养大脑的糖分，而不是将能量储存在脂肪中。
尽管这些差异在接种了人类微生物组的小鼠和其他灵长类动物之间是可以预期的，但最大的差异出现在两个大脑较大的物种（人类和松鼠猴）和大脑较小的猕猴之间。
尽管松鼠猴与我们只有远亲关系，但它们的微生物也改变了宿主的新陈代谢，优先考虑能量的使用和生产，而猕猴的微生物则促进了脂肪组织中的能量储存。
微生物对大脑较大和较小的灵长类动物新陈代谢影响的模型。（Amato等，《微生物基因组学》，2024年）
“这些发现表明，当人类和松鼠猴分别进化出更大的大脑时，它们的微生物群落发生了类似的变化，以提供必要的能量，”Amato解释道。
因此，发展和维持我们昂贵的脑组织可能需要我们小小的肠道共生体的帮助。
先前的研究表明，在哺乳动物物种内部和跨物种之间，大脑和身体生长之间存在权衡。在人类发育过程中也是如此。Amato及其团队的新发现支持了这一提出的权衡。
“在人类中，大脑能量需求的发育变化与婴儿期到青春期之间的生长速度变化呈反比，生命周期中生长和脂肪沉积最慢的时期与中童年时期大脑能量使用的峰值相吻合，”该团队在其论文中写道。
这项研究发表在《微生物基因组学》上。
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