肠道拥有超过1亿个神经元，在包括古希腊、日本、中国和印度在内的众多文化中，常被称为“第二大脑”，将消化与身心健康联系在一起。
现在，埃默里大学的一项新研究揭示了肠脑连接，表明肠道中的活细菌可以直接进入大脑，这可能对神经健康产生影响。
这项发表于3月《公共科学图书馆·生物学》的研究，利用小鼠模型证实，来自失衡肠道微生物组的活细菌可通过迷走神经进入大脑。迷走神经负责心率、呼吸等关键功能，连接脑干与心脏、肺以及胃、肠、肝脏等主要腹腔器官。
“这项研究最大的转化意义之一在于，它提示神经系统疾病的发展可能始于肠道，”该研究的联合首席研究员、博士大卫·韦斯（David Weiss）说。
“这可能将脑部疾病新干预的焦点转移到肠道，使肠道成为治疗的新靶点。这种靶点的解剖学转变可能对神经系统疾病患者从治疗中获益的方式产生难以置信的影响，”韦斯补充道，他是埃默里大学医学院的微生物学家和教授。
研究期间，一组无菌小鼠连续9天食用“佩根饮食”——一种类似于西方饮食、含45%碳水化合物和35%脂肪的食物。这类饮食在人类中已知会导致肠道通透性增加，即“肠漏”，使物质能够从肠道逸出。
小鼠的肠道微生物组变化与肠道屏障通透性增加（即渗漏）相关，使活细菌能够直接从肠道沿迷走神经进入大脑，而血液或其他器官中未检测到细菌。
为强化这一概念，研究人员给这些小鼠使用了三天抗生素，杀死了许多肠道微生物。然后，小鼠食用了一种工程改造的细菌——一种带有自然界中通常不存在DNA序列的条形码阴沟肠杆菌。当小鼠同时食用高脂饮食时，这种特定的条形菌株后来被在小鼠的迷走神经和大脑中检测到。
该研究还强调，采用了严格的方法防止交叉污染，并且大脑中的细菌负荷很低，只有数百个，排除了败血症或脑膜炎的可能性。
研究人员还在帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病的小鼠模型大脑中发现了低水平细菌，这可能解释了这些疾病如何在人类中启动。
“这项研究强调需要进一步研究饮食变化如何对人类行为和神经健康产生巨大影响，”该研究的联合首席研究员、博士阿拉什·格拉库伊（Arash Grakoui）说，他是埃默里大学的医学、微生物学和免疫学教授。
格拉库伊还指出，让这些小鼠恢复正常饮食，可通过减少肠道通透性来限制大脑中的细菌负荷，表明高脂饮食对细菌进入大脑的影响是可逆的。
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