肠道有时被称为“第二大脑”，因为它拥有自己的神经系统，被称为肠神经系统。肠道不仅通过神经系统直接与大脑相连，肠道中的微生物群落（称为肠道微生物组）也可以释放和调节影响大脑的化学物质。例如，肠道微生物可以产生某些神经递质，而肠道和大脑则通过迷走神经直接相连。
科学家现已发现了一种新的“感官”，他们将其称为“神经生物感”（neurobiotic sense），这种感官能够使大脑迅速对肠道微生物发出的信号做出反应。这项研究发表在《自然》（Nature）上，研究重点放在结肠内壁或上皮中的一种细胞，称为神经足细胞（neuropods）。这些特化细胞能够检测细菌上的一种蛋白质，并通过迷走神经向大脑发送信号，从而调节饥饿感。
在这项研究中，研究人员聚焦于一种名为鞭毛蛋白（flagellin）的蛋白质，这种蛋白质在细菌上普遍存在，帮助它们四处移动。研究显示，一些肠道微生物在食物被摄入时会释放鞭毛蛋白。神经足细胞具有一种称为TLR5的受体，可以检测鞭毛蛋白，然后细胞通过迷走神经向大脑传递信号。
研究人员测试了肠道细菌是否能够促使神经足细胞向大脑发送减少食欲的信号这一假设。为此，他们在一个小鼠模型中进行了实验，让小鼠整夜禁食，然后将少量的鞭毛蛋白直接应用于它们的结肠。结果显示，这些小鼠的进食量比对照组小鼠少。
当这一过程在没有TLR5受体的小鼠中重复时，这些小鼠继续进食并开始增重。研究人员指出，TLR5与饱腹感密切相关，饱腹感使我们感到饱足并停止进食。鞭毛蛋白有助于刺激该受体，而没有它，饱腹感就会受到干扰。
研究人员表示，这些发现可能只是我们对“神经生物感”理解的开始，这种感官可能在多种过程中发挥作用，包括饥饿和饱腹感、情绪，以及大脑如何塑造肠道微生物组。
“展望未来，我认为这项工作将对更广泛的科学界解释我们的行为如何受到微生物的影响特别有帮助，”该研究的资深作者、杜克大学医学院（Duke University School of Medicine）的神经科学家迭戈·博尔赫斯（Diego Bohórquez）博士指出。“一个明确的下一步是研究特定饮食如何改变肠道微生物环境。这可能是肥胖或精神疾病等病症谜题中的关键一环。”
来源：杜克大学（Duke University）、《自然》（Nature）
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