糖尿病肠轴(糖尿病引起的肠道瘫痪怎么治疗)

• 1、2021年度营养研究十大热词出炉
• 2、肠道菌群影响肺部健康：肠肺轴
• 3、深入了解“肠脑轴”，绝对超乎你的想象

2021年度营养研究十大热词出炉

营养科学基础研究的进步，促使人们不断对食物、膳食、应用的作用和代谢机制加深理解。同时，营养科学作为应用科学，也在为人类全生命周期的健康、繁衍和美好生活提供新知识和技术。近日，中国营养学会营养健康研究院依据2021年营养领域原创高质量研究，发布了“营养研究十大热词”和“2021年度营养原创研究Top15”，旨在展示2021年度全球范围内具有国际影响力的特定类型的营养学研究进展，推荐具有创新性或先进性和重大学术价值或应用前景的年度研究文章，进一步促进营养科学的产学研融合。

热词一：肠道菌群

肠道环境中的各种物质，比如饮食成分和代谢产物，都可影响肠道菌群的组成。这些物质如何影响菌群，目前仍有很多未知。地中海、高发酵食物等膳食模式如何改变肠道微生物组，起到慢病预防的效果；肠道微生物组如何指导膳食，为健康和疾病的膳食干预提供思路；食物-微生物组-免疫轴的关系等，都无一例外被纳入了全球研究者的研究范畴，并成为2021年度颇具影响的研究方向。

热词二：死亡/寿命

膳食模式对寿命和死亡的影响是2021年度营养领域重要的研究话题。总体来说，营养丰富的饮食模式比如增加蔬菜、水果、豆类、坚果、全谷物、不饱和植物油、鱼类和瘦肉或家禽消费以及减少精制谷物、红肉和加工肉类消费和减少钠摄入（使用盐替代品比如低钠盐）等，均可降低心血管疾病和死亡风险，正常的BMI、不吸烟、适当的体力活动同样有益。与此同时，慢性病或住院患者个性化营养支持的必要性不断得到科学支持。此外，对于因胆固醇含量而始终争执不下的鸡蛋每日食用量问题，研究人员提出了食用蛋清或其他蛋白质来源代替全蛋的解决办法。

热词三：体重管理/膳食限制

基于全球肥胖趋势和体重管理基础研究及临床应用的深入，研究者们在限能量平衡膳食、间歇饮食、低碳水膳食等诸多特殊膳食模式对体重管理的作用与潜在机制方面的产出颇丰。除了体重管理的目标之外，间歇饮食等膳食方式的安全性及对心血管系统等机体其他系统的潜在益处的相关研究成果也颇丰。同时，肠道微生态在肥胖产生以及体重降低过程中的关键角色尤为受到关注，“肠—X轴”概念逐渐深入人心，其交互作用体现在多个其他器官与肠道的器官对话中，基于体重管理过程的肠道微生态变化进行针对性干预逐渐成为可能。

热词四：维生素D

维生素D在近年研究中是营养素中的“明星”。纵观2021年，维生素D在心血管疾病、新冠肺炎等疾病领域中均有新进展。在2型糖尿病患者中，证实了血清25（OH）D增加与全因死亡率和因特异性死亡率的风险降低独立相关；进一步机制研究深入探索了维生素D缺陷可能与肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）激活、一氧化氮异常调节、氧化应激或炎症途径变化等心血管疾病风险因素有关；在备受关注的新冠病毒研究领域，发现在中重度新冠肺炎住院患者中，25（OH）D严重缺乏者表现出住院时间更长的趋势。上述提示了对维生素D的关注还将继续深入和持续。

热词五：心血管疾病

心血管疾病已成为全球重大的公共卫生问题，也是当今威胁人类健康和生命的主要疾病。2021年的研究中，油炸食品、高盐饮食、低谷物饮食模式以及高胆固醇食物的摄入与主要心血管事件、冠心病、心衰风险呈线性相关；植物化学物对肠道菌群的改善进而降低心血管疾病的风险；人群研究中，针对代谢综合征、血脂、糖尿病、体力活动和心理健康等危险因素对心血管疾病的影响，仍然占据2021年的研究主流。

热词六：新冠病毒

2021年新冠病毒依旧肆虐全球，研究发现营养素或者特定膳食模式对新冠病毒有一定的预防和治疗作用。在这一年，研究发现习惯服用维生素D补充剂可降低新冠病毒的感染风险，充足的维生素D水平可以减少中度、重度新冠肺炎患者的住院时间；健康的植物性饮食可降低新冠病毒感染风险和严重程度。相对应的，感染新冠病毒也可能对患者的体重管理、营养状况产生负面影响。

热词七：营养不良

2021年，低收入和中等收入国家的孕产妇和儿童的营养不良问题持续被关注。营养不良评定诊断标准（GLIM）在临床营养领域得到更多的验证与应用，其与多种疾病临床结局的关系逐渐得到证实；包括握力在内的营养评定指标在预测临床结局与治疗效果中的角色越来越受到重视；新冠肺炎疫情与营养不良发生风险、患者体重降低等密切关联；微生物补充为导向的饮食干预作用在中度急性营养不良儿童中得到初步证实。

热词八：糖尿病&血糖生成指数/血糖负荷

随着医疗条件和健康教育的普及，糖尿病的确诊率在逐渐升高。血糖生成指数（GI）和血糖负荷（GL）相关研究不断升温。低GI/GL的膳食模式对于血糖血脂的控制和肥胖、高血压等代谢性疾病以及炎症状态都有非常好的改善作用。而针对不同个体（肠道微生物、体脂分布、遗传风险等差异）的个性化医疗和营养支持在糖尿病的防控中不断被强调。对快餐店的限制，食用多脂鱼类以及鱼油补充剂和保持足够的维生素D水平对糖尿病的预防和控制不断被重视。

热词九：脂质代谢

脂质在多种细胞活动中起着重要的信号分子作用，脂质代谢的调控，对于维持细胞稳态必不可少。脂质代谢的研究，特别是在脂肪肝、超重、肥胖、糖尿病以及癌症等疾病的机制研究中占据了头条。膳食模式是如何导致脂肪代谢的异常，进而诱发代谢性疾病的发生；营养素缺乏导致的营养失衡是脂质代谢异常的关键；营养个性化脂质代谢的研究依然在2021年成为焦点。

热词十：膳食纤维

膳食纤维有益于保持肠道正常生理功能，修复和改善受损肠道环境，对于维护肠道健康有重要意义。膳食纤维是科研领域最关注的食物成分之一。研究表明，乳清蛋白联合低膳食纤维可改善腹部肥胖患者脂血症。膳食纤维对胰岛素敏感性、肠道激素、身体成分、血压、能量消耗、食欲等的影响以及高膳食纤维干预微生物代谢脑轴等都是目前研究的热点内容。

此外，中国营养学会营养健康研究院还发布了“2021年度营养原创研究Top15”，其中有7篇来自国内团队，内容涉及盐替代品对心血管事件和死亡率的影响，等能量高脂肪饮食（IHF）对寿命的影响，血清维生素D浓度与糖尿病患者死亡风险前瞻性研究，孕产妇肥胖引起后代认知和社交功能损伤的神经生物学机制，影响2型糖尿病的稳健肠道菌谱特征，我国城乡不同特征成人平均体重指数（BMI）及超重和肥胖趋势变化，基于肠道菌群的个体化减肥饮食干预等。（来源：CNS营养健康研究院产业中心和编辑部）

来源： CNS营养健康研究院产业中心和编辑部

肠道菌群影响肺部健康：肠肺轴

这个春节，抗击新型冠状病毒肺炎疫情的战役在全国轰轰烈烈的进行。2020年1月27日，国家卫健委最新发布的新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第四版）中特别强调了使用肠道微生态调节剂，维持肠道微生态平衡。传染病诊治国家重点实验室主任、中国工程院院士李兰娟院士在接受采访时也提出微生态疗法是新型肺炎重症患者的治疗方法之一。她指出，对于重症患者的治疗，需要四抗二平衡，其中一个平衡就是微生态平衡，在病毒感染以后，往往也有微生态的失衡，导致细菌继发感染，微生态平衡有助于减少继发性感染。

虽然这里更多强调的是微生态平衡在减少继发性细菌感染中的作用，肠道菌群是否在增加新冠肺炎的易感性和感染后的严重程度方面发挥作用尚不清楚，但是许多研究已经表明肠道菌群平衡对于肺部健康至关重要，肠与肺之间的这种相互影响，我们称之为“肠-肺轴”。今天，我们就一起探讨探讨肠道菌群在肺部健康中的作用。

人体微生物群落是由生活在身体不同部位的微生物组成的，包括肠道、皮肤、口腔、呼吸道和阴道等部位。这些微生物大部分存在于胃肠道中，它们对于维持我们的健康至关重要。肠道菌群失调与许多健康问题有关，不仅影响肠道，还会影响肠道以外的器官，比如口腔、肺、大脑、肝脏、阴道等。肠道微生物具有代谢多种膳食营养物质的酶，从而释放出具有多种功能的代谢物。除了维持组织稳态外，肠道菌群及其代谢产物还可以影响和调节黏膜免疫系统的正常发育和功能，并保护机体免受细菌和病毒感染。

肠道菌群和肺部免疫之间也存在着联系。那么，肠道菌群是如何影响肺部免疫和肺部疾病的呢？

饮食与肠道菌群和肺部健康

营养均衡而丰富的饮食可以使肠道菌群更加多样化，这对宿主有益。肠道菌群在消化食物的过程中产生的代谢产物对人体健康具有重要影响。肠道菌群失调可能影响食物的消化和吸收，导致营养不良。除了肠道疾病（比如炎症性肠病、结肠癌等）以外，饮食模式的改变及其对肠道菌群的影响还涉及其它器官的疾病，比如肺（哮喘、慢性阻塞性肺病等）和大脑（阿尔茨海默病、抑郁症等）。

在生命的不同阶段，饮食都会对肠道菌群产生影响。虽然肠道内的微生物定植从出生时就开始了，但它们的组成一直在变化，直到2-3岁左右接近成人的水平而趋于稳定。生命早期肠道菌群的组成由多种因素决定，包括分娩和喂养方式、抗生素的使用和生活环境。例如，母乳喂养的婴儿的肠道菌群组成与配方奶喂养的婴儿有很大的不同。

婴儿肠道菌群在添加辅食后会发生一次大的变化，其组成主要由摄入的食物决定。年轻人的肠道菌群在很大程度上取决于他们的饮食和生活方式。与食用低脂肪、富含植物性食物的人相比，食用高脂高糖的西式饮食的人肠道中拟杆菌门细菌数量显著减少。非洲农村儿童的饮食中富含植物多糖、植物蛋白和膳食纤维，低动物蛋白，他们的肠道中放线菌门和拟杆菌门细菌较丰富，而以高脂高糖低纤维饮食为主的西欧儿童肠道中硬壁菌门和变形菌门细菌较多。非洲儿童中短链脂肪酸的含量在大约是西欧儿童的4倍，而木聚糖杆菌、普氏杆菌、丁酸弧菌和密螺旋体的丰度也较高，它们都能够消化植物多糖从而产生短链脂肪酸。肠道菌群产生的短链脂肪酸增加可以导致肠道pH值降低，从而减少致病性细菌物种的数量，比如大肠杆菌和肠杆菌科细菌。

生命后期的肠道菌群变化则可能与生活方式、饮食、免疫能力、肠道形态和生理的改变、住院治疗、药物治疗等因素有关。肠道菌群的多样性随着年龄的增长而减少。尽管这些变化是衰老的原因还是结果尚不清楚，但肠道菌群平衡的维持可能对长寿至关重要。衰老还与肠道菌群代谢能力的降低有关，包括短链脂肪酸的产生减少。这些变化可能与饮食模式随年龄的变化有关。肠道菌群产生的代谢物也可能对寿命产生影响。

饮食差异在决定肠道菌群组成方面起着重要作用。随着饮食模式的变化，肠道菌群的变化所产生的生理影响是由微生物代谢物的差异决定的。肠道细菌利用膳食成分代谢产生的代谢产物是维持免疫和组织稳态的关键信号分子。其中，短链脂肪酸是研究最广泛的代谢物，在宿主生理的不同方面具有免疫调节功能。因此，饮食可能通过肠道菌群影响身体的免疫力，进而在维持身体健康中发挥作用。

以下是一部分关于饮食影响肺部健康的研究：

肠道细菌产生的短链脂肪酸的作用

短链脂肪酸，包括乙酸、丙酸和丁酸，可以促进免疫细胞的募集和成熟，从而为机体炎症反应提供保护。它们作为膳食纤维、肠道共生微生物和宿主之间联系的桥梁，影响宿主的代谢活动。肠道内产生的短链脂肪酸可以到达全身各处，既可用来提供能量，也可用作信号分子。

• 能量和代谢

肠道中产生的大部分短链脂肪酸被用作能量来源，可以提供高达10%的日常能量需求。短链脂肪酸的这些作用表明它们与代谢性疾病（比如肥胖和糖尿病）有关。丁酸和丙酸也可能通过肠道细菌诱导激素的产生。短链脂肪酸还可以与G蛋白偶联受体结合，G蛋白偶联受体参与感知代谢物并触发信号通路，从而导致抗炎症的免疫反应。

• 肠上皮完整性

肠道中产生的短链脂肪酸可以降低肠腔内的pH值，从而抑制病原微生物的生长。此外，较高的丁酸水平会导致黏蛋白的产生增加，从而减少细菌黏附，改善上皮完整性。

• 全身免疫

丁酸的产生可导致调节T细胞的数量增加。丁酸还可以作为组蛋白去乙酰化酶的抑制剂，促进组蛋白的乙酰化。短链脂肪酸还会影响树突状细胞和炎症性细胞因子的发育，从而调节肠道巨噬细胞的活性。短链脂肪酸在能量和代谢中的作用可以促进B细胞的激活/分化以及抗体（IgM/IgA）的产生。

肠肺轴

肠道菌群失调与肺部疾病和呼吸道感染有关。例如，肠道中双歧杆菌属细菌的减少和梭菌属细菌的增加与生命早期哮喘有关。此外，小鼠研究表明，使用抗生素部分清除肠道菌群可以影响肺部疾病和过敏性炎症。例如，一项小鼠模型研究表明，使用新霉素清除敏感的肠道细菌会导致肺部对流感病毒感染的易感性增加。

肺部菌群的变化也会影响肠道菌群的组成。例如，呼吸道流感病毒感染会增加小鼠肠道中肠杆菌科细菌，而减少乳酸杆菌和乳球菌的数量；给小鼠肺部急性灌注脂多糖会导致肺部菌群失调，同时也会引起肠道菌群紊乱。

因此，肠和肺之间存在复杂的相互作用，影响着彼此的稳态平衡。

• 肠道菌群影响肺部免疫反应

正常肠道菌群的破坏与实验性哮喘和其它呼吸系统疾病的发生有关，这在动物模型中得到了证实。越来越多的证据表明，一个黏膜部位受刺激的免疫细胞会扩散并迁移到其它黏膜部位，称为“共同黏膜免疫反应”。因此，肠道菌群对黏膜免疫的影响不仅仅局限在胃肠道，也可能对肠道以外的远端黏膜部位的免疫反应产生影响，包括肺。此外，肠道细菌及其代谢物也可能刺激肠道以外部位的免疫反应。

黏膜免疫系统根据其功能特性和解剖结构可以分为诱导位点和效应位点。免疫细胞通过淋巴系统从黏膜诱导位点迁移到效应位点。免疫细胞的这种迁移决定了不同器官的免疫反应，比如胃肠道和肺等。黏膜诱导位点形成黏膜相关淋巴组织，包括肠道相关淋巴组织和鼻咽相关淋巴组织。肠道相关淋巴组织包括肠系膜淋巴结和派尔淋巴集结，作为诱导位点发挥作用。在肠道黏膜固有层和上皮层中也具有更多弥散性的效应位点。黏膜相关淋巴组织被M细胞所覆盖，它们负责摄取肠黏膜内的抗原并将其转移至树突状细胞。这些树突状细胞携带抗原进入诱导位点，在那里引发黏膜T细胞和B细胞反应。黏膜相关淋巴组织拥有富含T细胞的区域和B细胞富集的区域，含有大量表面IgA阳性的B细胞。肠道相关淋巴组织中的树突状细胞也可作为抗原呈递细胞，影响B细胞的分化和抗体分泌。这些诱导位点新产生的产IgA细胞从肠道相关淋巴组织进入血流，并回到肠道固有层的效应位点，在那里发挥抵御肠道病原体的作用。黏膜效应部位，包括肠道固有层区域，由产IgA的浆细胞和记忆B细胞、T细胞组成。CD4 辅助T细胞可以促进产IgA的浆细胞的发育。

在以黏膜为目标的抗原（比如肠道病原体）刺激后，浆细胞会产生IgA，对黏膜组织中的抗原具有特异性。肠道共生微生物的存在对于IgA的诱导和功能至关重要。例如，新生儿和无菌动物中，IgA阳性的浆细胞数目较少。经肠道细菌定植后，免疫力和IgA的产生增强。派尔淋巴集结中诱导的T细胞和B细胞可以进入循环系统，迁移到肠道以及肠道以外的部位，比如支气管上皮和淋巴组织。这种B细胞产生的IgA可以被转运到黏膜表面，从而在不同器官之间传递免疫信息。

此外，肠道细菌产生的一些代谢物（比如短链脂肪酸）也可以通过肠道淋巴系统进入身体循环，而参与调节肺部的免疫反应。

• 短链脂肪酸是如何影响肺部免疫的？

很少有研究在肺部检测到短链脂肪酸，这表明进入循环系统的短链脂肪酸不会在组织中积累，肺部细菌也不会大量产生短链脂肪酸。所以短链脂肪酸对肺部的直接作用可能微不足道，相反，它们对外周免疫细胞的影响以及随后肺部对免疫细胞的募集，才是它们促进肺部稳态和免疫的基础。有研究表明，短链脂肪酸可以激活骨髓中的髓样细胞，随后迁移到肺部，形成抗炎症的环境。

• 肺部细菌影响肠道免疫

肠道菌群可以影响肺部免疫，相反，肺部细菌也可以影响肠道免疫。慢性肺部疾病，比如哮喘、慢性阻塞性肺病和囊性纤维化，不仅表现为呼吸道菌群的失调，还会表现为胃肠道的紊乱，比如肠易激综合征。一些不同的动物模型研究也证实，由多重耐药性的金黄色葡萄球菌或铜绿假单胞菌引起的肺炎，也可能引起肠道损伤。由铜绿假单胞菌引起的肺炎可以导致肠上皮细胞增殖减少。

此外，小鼠研究表明，气管内单剂量灌注脂多糖引起的呼吸道菌群异常可以导致肺部细菌进入血流。这会导致肠道细菌负荷增加，从而扰乱肠道菌群平衡。小鼠呼吸道流感病毒感染也可以间接诱导肠道免疫损伤，改变肠道菌群。由此导致的肠道菌群失调通过促进肠杆菌科细菌的生长和减少乳酸杆菌和如球菌来促进炎症反应。

• 肠道菌群调节过敏反应和囊性纤维化的发生

个体出生后第一个月肠道微生物多样性低与哮喘的发生有关。由于抗生素的使用导致肠道菌群平衡的破坏，增加了哮喘的风险。例如，大环内酯的使用会大大减少放线菌门的细菌而增加拟杆菌门和变形菌门的细菌，在芬兰2-7岁儿童中进行的一项研究显示，早期使用大环内酯导致的菌群失调与哮喘风险增加有关。同样，与对照组相比，使用万古霉素的新生小鼠肠道菌群表现出显著的变化，同时伴随着过敏性哮喘的增加。

加拿大的一项研究显示，婴儿期早期的微生物和代谢变化可以影响哮喘的发生风险，哮喘风险高的儿童肠道内毛螺菌、韦荣球菌、栖粪杆菌和罗斯氏菌的丰度下降。此外，给无菌小鼠接种这些细菌对呼吸道炎症和哮喘具有保护作用。某些细菌的数量较少，比如双歧杆菌、阿克曼氏菌和栖粪杆菌，与新生儿哮喘的发生风险较高之间存在关联。在哮喘患者中减少的栖粪杆菌和毛螺菌包括能够利用丙酮酸作为底物产生丁酸的菌株。这表明肠道有益细菌产生丁酸对于维持肺部免疫稳态的重要性。

囊性纤维化时一种遗传性的外分泌腺疾病，影响分泌黏液、汗液和消化液的细胞，结果导致黏液堆积，抑制肺、胰腺、肝脏、肠道和其它器官的功能。囊性纤维化患者肺部感染和消化系统问题的风险增加。囊性纤维化患者的粪便和肠道灌洗样本显示微生物多样性减少，肠道炎症标志物增加。与健康受试者相比，囊性纤维化患者肠道有益菌的丰度较低，比如直肠真杆菌、普通拟杆菌、单形拟杆菌、普氏栖粪杆菌、链状双歧杆菌和青春双歧杆菌等。直肠真杆菌和普氏栖粪杆菌具有利用丙酮酸为底物产生丁酸的能力。此外，对儿童粪便样本的研究表明，囊性纤维化患者具有一个有利于短链脂肪酸分解代谢的胃肠道环境。囊性纤维化患者的肠道菌群失调导致脂肪酸的生物合成能力下降，而短链脂肪酸的降解能力增加。给囊性纤维化患者补充益生菌在改善患者呼吸系统和胃肠道问题方面表现出一定的潜力。

在哮喘和囊性纤维化中，利用丙酮酸产生丁酸的细菌数量减少与过敏反应患者一致，表明这一途径以及拥有这一能力的肠道细菌在呼吸系统疾病的早期诊断中的潜力。此外，这些细菌还可能用于治疗多种肺部疾病，比如过敏、慢性阻塞性肺病、哮喘等。饮食可以影响丁酸的水平也突出了营养和肺部免疫之间的联系。

• 营养与肺功能

富含膳食纤维的饮食不仅会改变肠道菌群，还会影响肺部菌群，说明营养可以对肺部免疫产生影响。膳食纤维可以提高血液中短链脂肪酸的水平，从而防止肺部的过敏性炎症。这些发现强调了饮食和肠道菌群组成在决定肺部免疫反应中的重要性。

富含膳食纤维的饮食与更好的肺功能和更低的肺部疾病风险有关。一项基于120000人的为期12-16年的随访研究表明，健康的饮食可以导致慢性阻塞性肺病的发生几率降低33%。对于吸烟者来说，膳食纤维对肺功能的临床有益作用更为显著，表明利用饮食改变来解决呼吸系统疾病的潜力。高纤维饮食可以降低呼吸系统疾病的死亡率。大量的实验干预研究表明高纤维饮食在调节先天免疫中的作用，这可以通过炎症标志物（C反应蛋白和IL-6）水平的降低得到证实。同样，膳食纤维可以使血清C反应蛋白较基线水平降低20-30%。

• 益生菌可以用于治疗肺部疾病吗？

益生菌在哮喘和慢性阻塞性肺病等肺部疾病中的作用越来越受到关注。小鼠模型的研究表明，鼠李糖乳杆菌、乳双歧杆菌和短双歧杆菌等益生菌均可诱导参与下调过敏反应的调节T细胞反应。同样，给囊性纤维化患者补充干酪乳杆菌或鼠李糖乳杆菌可以减轻症状的恶化。此外，鼠李糖乳杆菌和短双歧杆菌可以抑制巨噬细胞暴露于香烟烟雾而引起的促炎症因子的产生。这些发现表明益生菌可能在治疗吸烟引起的慢性阻塞性肺病等肺部疾病中具有重要作用。

益生菌在改善炎症性疾病（比如炎症性肠病）以及调节先天免疫方面具有良好的效果。此外，它们还能增强肠道屏障功能，从而防止脂多糖等抗原的渗漏。益生菌的这种有益作用使得它们成为治疗炎症性疾病的潜在候选方式，比如炎症性肠病、过敏、慢性阻塞性肺病、哮喘等等。

益生菌在肺部肿瘤领域也有很好的应用前景。给经顺铂化疗的肺癌小鼠口服补充嗜酸乳杆菌可以进一步缩小肿瘤体积和提高存活率。此外，肠道菌群具有控制肺癌的潜力，这可能归因于抗肿瘤免疫的变化。例如，给黑色素瘤小鼠模型口服补充多种双歧杆菌（两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、乳双歧杆菌和短双歧杆菌）时，可以观察到其肿瘤控制与抗PD-L1免疫治疗的疗效相近。这种抗PD-L1免疫疗法在晚期非小细胞肺癌的治疗中也显示出良好的前景。肿瘤细胞会表达一种叫做PD-L1的配体与T细胞表达的PD-1受体结合，从而抑制T细胞的激活，促进肿瘤细胞躲避机体的免疫。针对PD-1/PD-L1的抗体可以阻止这种相互作用，从而导致T细胞激活，从而对肿瘤细胞起到免疫治疗的作用。另一方面，上述多种双歧杆菌可以导致参与免疫反应多个方面的760个基因的表达上调，包括CD8 T细胞的激活、树突状细胞的成熟、抗原呈递和I型干扰素信号等等。此外，海氏肠球菌和肠道巴恩斯氏菌可以大大提高环磷酰胺化疗对晚期肺癌患者的治疗效果。

益生菌具有调节免疫反应的潜力，对治疗多种肺部疾病表现出良好的前景，当然，还需要更多更深入的研究来加以验证。

结论

众所周知，肠道菌群会影响我们身体的代谢功能和免疫反应。饮食在决定肠道菌群的组成方面起着重要的作用。肠道微生物有助于消化人类无法消化的膳食营养。它们产生的代谢物不仅参与调节胃肠道免疫，而且对肺和大脑等肠道以外的器官也有影响。肠道菌群失调与多种肺部疾病有关，包括过敏、哮喘和囊性纤维化。在这些肺部疾病中观察到的肠道功能紊乱很好地证明了肠道与肺之间的双向相互作用，称之为肠-肺轴。肠道菌群对膳食营养的代谢作用可以帮助产生各种代谢产物，对人体健康具有重要作用。短链脂肪酸等代谢物不仅可以影响胃肠道免疫，还可以通过循环系统对全身免疫产生显著影响。

在新冠肺炎疫情流行的当下，我们知道自身的免疫力对于抵抗新型冠状病毒的感染以及感染后的症状严重程度至关重要。重症病例和死亡病例也更多的报道在老年人群，特别是自身有着许多其它疾病的人群中，免疫力相对低下是关键原因。老年人群和身体有其它疾病的人群往往存在着肠道功能的紊乱，虽然肠道功能紊乱和肠道菌群失调在新冠肺炎感染的易感性以及感染后的严重程度方面是否发挥作用还不清楚，但是一些新冠肺炎感染病例表现出胃肠道的症状为我们在文中提到的肺部健康影响肠道免疫提供了佐证，进一步证明了肠肺轴的存在。同时，我们也知道肠道菌群紊乱可以增加肺部对流感病毒感染的易感性，那么我们也很有理由怀疑肠道菌群紊乱也可能增加新型冠状病毒肺炎的易感性，相信在不久的将来，科学家们会慢慢告诉我们答案。

不管怎样，在全国人民奋力对抗疫情之时，为了预防感染，我们保证健康的肠道和肠道菌群是十分有必要的，它对于提高我们全身的免疫力至关重要，这或许在很大程度上可以帮助我们降低感染的风险。如果您不幸感染了新冠肺炎，相信通过健康的饮食来改善我们的肠道健康对于降低症状的严重程度和促进感染后的恢复也是至关重要的。

参考文献：Anand, S. and S. S. Mande (2018). "Diet, Microbiota and Gut-Lung Connection." Front Microbiol 9: 2147.

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深入了解“肠脑轴”，绝对超乎你的想象

我们的肠道里藏着许多顶级的微生物玩家，包括有益菌和有害菌，它们影响着我们大脑的功能，影响着我们的情绪和行为。这些错综复杂且相互关联的沟通交流渠道构成了我们所熟知的“肠脑轴”。今天我们就一起来看看它们究竟是如何设法与我们的大脑沟通和交流的。

肠道微生物通过神经、免疫和内分泌途径与中枢神经系统沟通交流，从而影响大脑功能和行为。无菌动物模型、病原体感染、益生菌干预或抗生素处理的动物研究表明，肠道菌群在调节焦虑、情绪、认知和疼痛方面发挥重要作用。因此，调节肠道菌群已经成为预防和治疗错综复杂的中枢神经系统疾病的新兴策略，而且表现出巨大的潜力。

大脑和肠道之间有三个主要的沟通渠道：神经系统，免疫系统和内分泌系统。循环系统和淋巴系统也起辅助作用。每个系统的沟通交流方式各不相同，它们都拥有自己独特的交流“语言”；但互相之间也需要相互协调，因此它们也拥有一些共同的信号分子。

为了使我们的肠脑和头脑之间的对话保持活跃，三个主要的沟通交流系统拥有各自的主要任务以及不同的交流语言：

• 神经系统：负责向大脑传递信息。它使用一种称为神经递质的化学物质进行交流。它的沟通风格为快速而且点对点，但是短效。

• 免疫系统：随时准备集结防御力量，对抗体内健康平衡受到的威胁。它使用一种称为细胞因子的蛋白质分子来发出求救信号。它的特点为反应快速，但是其急性的化学作用可能足以引起组织损伤。

• 内分泌系统： 监控和管理生长和新陈代谢。它的组成腺体通过将激素分泌到血液中进行通信，从而向全身发送信号。它的运行速度比其它两个系统更慢、更温和、更系统、但是作用时间更长。

神经系统有两个主要部分：由脑和脊髓组成的中枢神经系统以及外周神经系统，外周神经系统不太为人所知但同样重要。外周神经系统可以分为躯体神经、交感神经、副交感神经和肠道神经等部分。为了实现最佳的肠-脑健康，所有这些部分都是有效运行的、平衡的，彼此之间互相沟通并与中枢神经系统进行交流。

我们做任何事情的时候，比如走路、说话、吃饭、挥动手臂、向上看、向下看等等，都会使用到躯体神经系统。在肠脑交流中，躯体神经系统很重要，因为我们可以维持对吃什么或不吃什么的随意控制，而吃什么不吃什么需要用到躯体神经系统，我们吃什么也会影响我们的肠道菌群组成，因此，我们对我们的肠道菌群施加了一些神经系统的控制。

交感神经系统通常被称为“战斗或逃跑”（fight or flight）系统。当压力超过一个阈值，迫使我们的大脑和身体采取行动时，不管我们想不想，这个系统都会接管。当这种情况发生时，交感神经系统会优先处理。换句话说，当它被激活时，所有其它系统都被搁置一旁。激活这一系统的压力可以是来自身体外部的（比如：大到生活压力、工作压力，小到交通堵塞、被狗袭击等），也可以是来自身体内部的（比如肌肉紧张、导致肠道持续炎症的饮食习惯等）。

副交感神经系统也有一个昵称“吃喝与生殖”（feed and breed）系统。这个系统就是生活的真正意义所在。当副交感神经系统持续地工作时，我们就会达到我们所追求的健康，快乐和平衡的状态。想要健康和快乐，就应该将交感神经反应转化为副交感神经反应。

肠道神经系统是在我们的肠道中发挥作用的神经系统，它与神经系统的其它部分紧密相连，但是有一套自己独立的运行规则。肠道神经系统，包括我们的肠道菌群，掌握着清除我们可能正在经历的任何慢性压力反应以及让我们的身体恢复健康的体内平衡的关键。 认真倾听来自肠道神经系统的信息，你会发现让自己进入一个更愉快的状态的方法。

交感神经系统，副交感神经系统和肠道神经系统都是自主运行的，所以通常我们甚至都不会想到它们。我们的肠道是非常独立的，它并不需要我们的大脑告诉它该做什么。肠道蠕动和其它肠道运动受到肠道局部的控制，以至于我们可以将所有肠道到大脑的神经切断，它仍然会有目的地跳动。

我们的肠道通过脊髓和迷走神经连接到大脑，迷走神经是肠道与大脑之间主要的双向沟通通道。它从我们的大脑通过我们的躯干蜿蜒而下，最终到达身体各个内脏器官，包括肠道。在肠道，它将神经纤维像分枝藤蔓一样从上到下到达消化系统的各个部分。

信号在整个神经系统中的传递得益于我们称之为神经递质的分子。令人惊讶的是，这些同样的化学物质也存在于植物、动物和细菌中，它们在所有生命形式中发挥作用。在每一种情况下，它们都扮演着信号分子的角色，就像在大脑中一样。它们是所有生命形式的语言中的简短而常见的词汇。

在肠道神经系统网络中，细菌忙于制造化学物质来相互交流，其中许多与神经系统所使用的神经递质物质相同。肠道中的细菌既能分泌神经递质，也能对神经递质作出反应，包括多巴胺、5-羟色胺和γ-氨基丁酸，所有这些都在大脑中发挥抗抑郁的作用。这可能也是肠道细菌影响我们情绪的主要途径之一。基于这一点，可以说我们和肠道内的微生物一起共用许多信号分子，肠道微生物的信号分子我们可以用，我们的信号分子微生物也可以用。

为什么细菌会产生如此多的神经递质呢？一种理论认为，这些细菌想要控制我们对食物的渴望。例如，如果我们吃大量的甜食喂养我们肠道中嗜糖的细菌，比如链球菌，它们狼吞虎咽之后会产生多巴胺。很快，我们就会将这些甜食与我们的快乐联系起来，建立起一种新的渴望。也就是说，细菌会利用自己的神经递质强迫我们为它们提供它们所需要的食物。

三个情绪中心

脊髓向上延伸的部分是脑干，其下端与脊髓相连，上端与大脑相接。在那里，有几个特殊的中心，产生控制我们的情绪的神经递质。其中一个情绪中心叫做蓝斑，这是脑中合成去甲肾上腺素的主要部位，让我们保持觉醒和集中注意力。为了应对压力，蓝斑会提醒我们的杏仁核，杏仁核负责处理恐惧。如果压力持续存在或增加，你就会从警觉变为焦虑甚至恐慌。

另一个情绪中心是位于脑干中缝附近的狭窄区域内的数个核团，称为中缝核。中缝核产生5-羟色胺并将其分配到杏仁核、下丘脑、蓝斑和前脑，影响觉醒，认知和情绪。当这个情绪中心不能正常工作时，它会导致睡眠中断并改变我们对饥饿和疼痛的感知，它也可能导致抑郁。

第三个情绪中心是中脑腹侧被盖区，产生多巴胺，这种神经递质与大脑的奖赏系统有关。比如，当你中奖的时候，一股多巴胺会涌入你的大脑，让你感到快乐。多巴胺与情绪，动机和成瘾有关。我们的中脑腹侧被盖区出现问题可能导致焦虑和抑郁。

脑干周围的许多其它中心也都相互作用，在整个大脑中传递复杂的信息，有时会使我们情绪高涨，有时又可能会破坏我们的情绪。所有这些都是相互联系的，世界各地的实验室仍在研究这些联系。然而，毫无疑问的是，像5-羟色胺和多巴胺这样的神经递质可以让我们快乐，而缺乏它们会让我们抑郁或焦虑。我们肠道内的微生物可以制造它们。

我们的免疫系统包括延伸到我们全身的淋巴结和淋巴管。当我们不小心被割伤时，免疫细胞会迅速赶来救援，它们的活动会让我们发热、发红和肿胀。这是我们必须在被割伤的局部打赢的一场战斗，如果打不赢，那么它就可能发展成全身性的炎症。

免疫反应从感染部位开始，并可从那里扩展。巡逻中的免疫细胞发现外来细菌，使用抗体标记它们。抗体是免疫系统的主要工具，将自身附着在病原体的表面被称为抗原的特定分子上。一旦被标记后，它们将被围捕或杀死。免疫系统使用细胞因子来传递威胁信号并协调其它免疫细胞的反应。

细胞因子是小分子蛋白质，可以将信号从一个细胞传递到另一个细胞。每当检测到病原体时，免疫细胞就会产生细胞因子。肠道内壁细胞也可以产生细胞因子，这意味着几乎胃肠道的每个细胞都可以引发免疫反应。脂肪酸和细胞因子等免疫因子激活小神经胶质细胞，这是大脑中的免疫细胞，它可以帮助抵抗病原体，也可能导致焦虑或抑郁。

肠道微生物也可以产生细胞因子。这些微生物中的一些可以直接与我们的免疫系统对话，这可能有坏的也有好的方面。坏的方面是病原微生物可以促进炎症，好的方面是有益微生物可以直接或间接通过帮助治愈发炎的肠道黏膜来降低炎症。

一些细胞因子是促炎症性的，而另一些是抗炎症性的，这两类细胞因子应该保持平衡，如果天平长期倾向于促炎症性，那么随着时间的推移就会出现抑郁和焦虑。事实上，研究表明，注射某些细胞因子就可以诱导动物出现抑郁样行为。当病原体出现时，免疫细胞也会产生细胞因子。这些信号迅速到达肠道中的神经细胞，然后通过迷走神经传递到大脑。

因此，我们的免疫系统可以作为肠道微生物与大脑交流的关键通道，将肠道微生物的活动信息立即传递给神经系统，从而迎接微生物的挑战。它比内分泌反应更快，更直接。如果病原体被认为足够危险，那么最终结果就是清除病原体，包括呕吐和腹泻等方式。这是清除病原体最简单的方式，但确实有效。

这是免疫系统维持平衡的方式，它必须随时准备杀死入侵者或被感染的细胞，同时它必须给那些看起来相似的健康细胞放行。当免疫系统确定感染已被清除时，它需要冷静下来并回复到警觉状态。

不幸的是，免疫系统并不总是这样。免疫系统对病原体作出反应时所经历的炎症可能引起心理问题的发生。压力可以改变免疫系统反应的有效性。我们免疫系统一直在利用抗体，就好像它们识别外来微生物的“通缉令”。但是在压力情况下，抗体的作用会降低，这就降低了监视水平，使得病原体偷偷潜入并获得立足点。一旦这样，它们可能导致感染或使我们的肠道发生肠漏。

简而言之，我们的身体在应对压力的时候会阻碍我们的免疫系统。如果压力持续存在且压力反应持续时间过长，那么肠漏可能会引起进一步的炎症，从而引发致命的恶性循环，病情也可能越来越严重。

迷走神经在细菌与大脑的相互作用中发挥关键作用。迷走神经通过下丘脑连接到大脑。下丘脑大概有芸豆的大小，是边缘系统的一部分，也是调节情绪、动力、饥饿和睡眠的中心。

下丘脑是大脑和腺体之间的连接，它连接着我们的神经系统和内分泌系统。它可以通过采集血液样本的特殊神经细胞延伸到血脑屏障之外，以检测炎症的迹象。

在我们的肠道中，免疫细胞会剪断识别细菌的片段，这些片段可作为识别有益菌和致病菌的身份标签，并通过血液和淋巴系统携带它们。下丘脑会对好的和坏的细菌标签做出反应，但是对病原菌标签做出的反应更强烈而持久，它会向垂体和肾上腺传递警报信号。下丘脑、垂体和肾上腺这三个器官构成我们熟知的HPA轴，这是肠道和大脑之间交流的一个主要网络。当检测到炎症时，HPA轴会释放皮质醇和其它激素，以应对压力。这种反应有助于情绪调节，许多抑郁或焦虑的人HPA轴都有问题。解决HPA轴的问题可以在一定程度上缓解抑郁和焦虑。

寻求自我平衡

神经系统、免疫系统和内分泌系统都有一个共同点：它们都在寻求一种动态平衡的状态。动物通过心率、激素、血压、免疫反应以及许多其它生物系统来补偿外部的变化，以调整自己的生理机能来适应环境。

稳定内部环境的生物学必然性被称为内稳态或自我平衡，它是所有生物体的基础，包括细菌。内稳态控制着生物体的方方面面。例如，无论我们身在何处或正在做什么，我们的心率和呼吸频率是身体保证氧气水平保持在健康范围内的方式。

一个经典的内稳态系统是温度调节。就如同现代家里的智能温控系统一样，当房间温度低于设定值时，它就会打开加热器开启制热模式，而当房间温度高于设定值时，就会打开空调开启制冷模式。同样，我们的体温要保持在约37℃左右，太冷了，我们会发抖，产热；太热了，我们会出汗，散热。这就是内稳态保持自我平衡并且让我们以及我们的微生物群落保持健康活力的方式。

大多数时候，我们的身体可以很轻松地保持体内平衡，但有时候我们可能会失去平衡。当这种情况发生时，我们的大脑会收到警报，我们会感到一丝丝的焦虑。如果这个过程持续很长时间，就可能表现为抑郁症。如果我们不知道问题出在哪里，就很难解决它。

我们的肠道菌群也在努力维持稳态，它们努力的维持稳定的核心菌群组成，当菌群稳态达到最佳状态时，很难被改变。我们的饮食会鼓励不同类型的细菌的生长，但是在两餐之间，我们的核心菌群会重新出现。长期不良饮食或者短期大量使用抗生素都会导致菌群稳态的破坏。肠道菌群与我们的身心健康密切相关，保持肠道菌群的稳态，可以让我们更健康，更快乐！

为了理解肠脑系统如何相互协调，让我们以2000年发生在加拿大安大略省沃克顿镇的事件为案例来详细分析。2000年，该镇遭受了一次严重洪水后，饮用水受到空肠弯曲杆菌等的污染。2300人因此患上严重的肠道感染疾病，其中很多人最终发展为肠易激综合征。之后，在2011年发表的一个长达8年的研究中，科学家发现了一个魔性的现象：这些持续性的肠易激综合征患者，比一般人更容易抑郁和焦虑，直到今天这种影响仍然存在。其实，这样的事件在生活中并不罕见，像这样的感染导致每年数千万人发生肠易激综合征和抑郁。这充分表明长期接触病原体会导致抑郁和焦虑。那么，在这个事件中，肠脑轴中的神经、免疫和内分泌三个主要的沟通渠道是如何运作和相互联系的呢？

当2000年洪水袭击沃克顿时，充满细菌的农场污水使该镇的饮用水污染了空肠弯曲杆菌，这是一种臭名昭著的病原菌。大多数人因此患上严重的肠道感染，其中许多人后来出现了慢性抑郁症和焦虑症。这一切都是无辜地从喝了一口水开始的。

空肠弯曲杆菌对胃酸很敏感，所以当我们喝下含有它的自来水时，有些会被迅速杀死。如果你碰巧经常服用抗酸剂，那么更多的空肠弯曲杆菌可能会顺利通过胃。如果你正在使用质子泵抑制剂，那么你患病的风险会大大增加。正常情况下，尽管这些病原体的数量会在经过胃的过程中减少，许多仍会进入我们的小肠和结肠。这些细菌本来是来自牛或鸡的肠道，所以它们在我们的小肠和结肠环境中几乎就像在家里一样舒适。对于大多数牛和鸡，空肠弯曲杆菌就是一个共生菌；但是对人类来说，它不是。它在人体肠道中为什么会发狂还不太清楚，但它的威力确实很大，它是导致腹泻的一大原因，甚至可能超过沙门氏菌和大肠杆菌。

神经系统最先收到通知

在第一次喝下被空肠弯曲杆菌污染的水后的几个小时内，我们可能会感到些许的呕吐和焦虑。这是一种神经系统反应，是由病原体触发的第一个肠脑轴系统。作为对空肠弯曲杆菌的回应，肠道内的特殊细胞会分泌5-羟色胺，这是一种警告信号。迷走神经从我们的肠道种收集这些信号，并在几秒钟内将它们传递到我们的大脑。

即使没有全面感染，空肠弯曲杆菌以及与之抗争的肠道共生菌也会引起焦虑。 此时，我们的神经系统正在独自检测病原体。到目前为止，我们的免疫系统和内分泌系统还并不知情，但是我们的肠道菌群认识到这种威胁并与空肠弯曲杆菌进行了一次激烈的战斗，大大降低了它们的数量。我们可能会开始感到有点焦虑，但却对接下来要发生的事情毫无头绪。我们的大脑已经知道有入侵者了。

具有讽刺意味的是，如果因某种其它原因最近服用了抗生素，那么我们就可能失去肠道菌群这第一道防线，我们可能会受到空肠弯曲杆菌的强烈攻击。因为，肠道中的有益微生物会挺身而出，直面空肠弯曲杆菌。如果我们的肠道菌群是健康的，在这一点上它们可能会胜出并将空肠弯曲杆菌驱逐出去，阻止它们粘附在我们的肠壁上。但是，如果继续摄入受污染的水，这将很快压垮我们的微生物防御，病原菌将开始在我们的肠道定植。

空肠弯曲杆菌会吃掉我们的黏液，让我们的肠道细胞暴露出来。它附着在肠道细胞上并制造毒素，阻止肠道细胞分裂。如果没有细胞分裂，我们的肠道细胞就无法自我更新，而是死亡，我们的肠道就会开始出现肠漏。在你第一次喝到污染水后24小时，空肠弯曲杆菌就可以渗透进我们的肠道粘膜，开始进入肠道周围的组织。然而，迄今为止，空肠弯曲杆菌仍然逃过了免疫系统的监视。许多病原菌似乎具有逃过免疫系统监视的能力，空肠弯曲杆菌显然是这方面的行家。病原菌引起的肠漏是许多与抑郁和焦虑密切相关的疾病的基础。 然而，最糟糕的还没有到来。

免疫系统开始唤醒

48小时后，我们开始感觉到真正的麻烦，我们开始严重痉挛和腹泻。我们的免疫系统也终于开始察觉，成为第二个进入警戒状态的肠脑连接系统。更多的5-羟色胺释放出来，引起强烈的蠕动。我们的免疫系统忙于释放细胞因子，这些细胞因子像警笛一样警告局部免疫系统并召唤帮助，招募更多的免疫细胞，释放更多的细胞因子。

免疫系统一旦被触发，就会变得疯狂。在疯狂追杀空肠弯曲杆菌的过程中，我们的免疫系统会发出杀伤性细胞，这些细胞可能会破坏我们自己的肠道粘膜，增加炎症和肠漏。现在，随着细胞因子通过血液进入下丘脑，头痛和发烧可能伴随着腹泻而来。

HPA轴启动

我们的下丘脑总是对来自外部或内部环境的压力信号保持警惕。细胞因子会触发HPA轴的激活。我们的下丘脑会对血液中的细胞因子做出反应，通过脑下垂体向我们的肾上腺发送信息，分泌激素，防止感染对身体的破坏。这一系列产应的最终结果是应激激素皮质醇的释放。现在，我们的内分泌系统加入战斗，这是肠脑连接的第三个途径。

皮质醇的释放可能会让我们变得焦虑，但它的主要工作是缓和仍在继续升温的免疫反应。在感染期间，我们的HPA轴充当病原体监测器：病原体越多，产生的皮质醇越多，我们就越焦虑。皮质醇也会对自身产生负反馈调节，抑制整个HPA轴级联反应，至少在再次检测到细胞因子，然后再次产生应激激素之前是这样的。

因此，慢性炎症会导致无限期地产生应激激素，进而导致一系列的精神问题，包括抑郁、焦虑、双相情感障碍、创伤后应激障碍、注意力缺陷障碍等。我们这里主要是以空肠弯曲杆菌为例进行的分析，其实其它各种感染也可能引发类似的过程。一个简单的感染可能导致长期的菌群失调和随之而来的精神痛苦。

如果我们停止摄入受污染的水，30天后我们会开始感觉好些。我们的共生微生物会努力的让微生物群落恢复到它所希望的稳态平衡，随着病原菌数量的减少，我们的感觉也越来越好。但是，这并不适用于每一个人。

三到六个月后，沃克顿镇感染空肠弯曲杆菌的人中有五分之一患上了肠易激综合征，并且患上了抑郁和焦虑。这种发病时间的滞后性是许多人没有将感染和精神疾病二者联系起来的原因。但是，沃克顿镇的例子清楚地表明炎症是许多精神问题的根源。现在，沃克顿镇的大多数公民已经完全康复了。患有肠易激综合征和抑郁症的人已经接受了抗抑郁药和认知行为疗法的治疗，一些人也正在使用益生菌来调节肠道菌群，维持肠道健康。

沃克顿镇的例子是比较极端的，但是这种情况代表了一种相当典型的炎症过程。首先，神经系统会被警告，我们的肠道会通过迷走神经向大脑发出信号；然后我们的免疫系统开始攻击，与病原体作斗争，但也会带来一些附带的损害；最后，我们的内分泌系统启动来调节失控的免疫系统。这三个系统分别代表快速，中速和慢速通信，并且每个系统都能够引起焦虑和抑郁。

目前尚不清楚究竟有多少抑郁症与空肠弯曲杆菌这样的感染有关，但是感染后的菌群失调并不少见。如果你感到抑郁，请回想一下你是否有胃部不适。细菌性胃肠炎很常见，胃肠炎常常会带来抑郁和焦虑，急性和慢性胃肠炎都是如此。学会抵御这种菌群失调，可以帮助改善我们的情绪。健康的微生物群落是我们的第一道防线，因此保持肠道菌群健康正常的运作是保持好心情的关键。

肠道微生物也可以通过其它方式与我们的大脑交流沟通，每一种方式也都代表着一个进行情绪调节的机会。以下是肠道与大脑交流的其它一些渠道：

循环系统

从肠道到大脑的一条重要途径是循环系统。我们的血液会定期将微生物及其分泌物运送到我们的全身，包括我们的大脑。一般来说，微生物应该留在我们的肠道中，而不应该进入我们的血液，它们一旦进入血液，就可能感染其它身体系统。血脑屏障可以将那些想要入侵大脑的微生物和其它东西阻止在脑外，我们也可以通过保持肠道健康和肠道黏膜完整性以防止循环系统传播的全身性感染。

我们的淋巴系统将淋巴液输送到身体的各个部分。随着它的流动，它可以净化我们的各个组织，将一些细菌从我们体内清除出去，包括活的和死的。长期以来，我们认为大脑缺乏淋巴系统，但是现在我们知道大脑也有一个淋巴系统，它可能在肠脑轴中发挥重要作用。我们知道，血液循环系统中有心脏泵送血液，但是没有一个类似心脏的器官来泵送淋巴液。淋巴循环完全由身体运动所驱动，因此运动对淋巴系统健康至关重要。

细菌来帮忙

有时候，我们的肠道细菌会加入行动，建立起对病原体的防御。例如，罗伊氏乳杆菌可以直接刺激肠道中的感觉神经元并影响其蠕动，通常可以使其蠕动减慢。罗伊氏乳杆菌也可以通过迷走神经向大脑发出信号告诉大脑肠道内一切正常以抑制疼痛。

有时候，我们也可以利用肠道内细菌之间长期存在的“家庭纠纷”。滋养合适的微生物可以在几乎不造成附带损伤的情况下抑制病原体。例如，作为益生菌的大肠杆菌Nissle 1917可以将那些与之密切相关的致病性大肠杆菌驱逐出去。一旦病原体被选择性地驱逐出去，就会向大脑发出信号，帮助缓解抑郁和焦虑。

短链脂肪酸

我们的微生物也可以通过短链脂肪酸与大脑进行交流，这是肠道细菌发酵膳食纤维所产生的。我们的整个肠道遍布着大量的短链脂肪酸受体，这些受体通过迷走神经连接到大脑，因此短链脂肪酸与这些受体结合直接对大脑产生影响。

然而，并不是所有短链脂肪酸对肠道健康和情绪都有相同的影响，有些已被证明可以减少抑郁和焦虑。在一项研究中，人们在摄入一剂月桂酸（椰子油中的一种脂肪酸成分）后几分钟内情绪就有所改善。丁酸是一种具有许多健康益处的短链脂肪酸，它是肠道细胞的首选能量来源。它也可以进入大脑，在那里它可以促进大脑生长因子的产生并发挥抗抑郁的作用。

丁酸与其它肠道细菌代谢产生的短链脂肪酸在治疗一系列的疾病中表现出巨大的潜力，包括肥胖、糖尿病和炎症性疾病以及神经系统疾病。实际上，宿主的能量代谢和免疫功能在很大程度上依赖于丁酸作为有效的调节因子，表明丁酸作为宿主与微生物相互作用的关键介质。微生物产生的丁酸和其它挥发性短链脂肪酸还可能参与调节微生物群对行为的影响。

一些短链脂肪酸在较高浓度下是有害的。丙酸（另一种细菌代谢物）已被证明可以诱导大鼠出现类似自闭症的行为。丙酸和乙酸也与肠易激综合征患者焦虑水平升高有关。减少产生这些短链脂肪酸的细菌数量，平衡肠道菌群对于维持心理健康至关重要。

神经系统使用神经递质进行通信，而内分泌系统使用激素进行通信。它们有不同的名称，但实际上这两类分子是近亲，事实上一些激素可以作为神经递质，反之亦然。一些具有神经递质和激素双重作用的分子，包括去甲肾上腺素和多巴胺，对沙门氏菌和大肠杆菌等肠道病原体有重要影响，它们会促进这些病原体的生长，大大增加它们的数量。不同种类的细菌对特定的激素有偏好，但去甲肾上腺素显然是许多细菌的最爱。

这些分子是应激激素，是“战斗或逃跑”反应的一部分。它们的工作是让我们焦虑和警觉。它们作为兴奋剂在我们的身体中发挥作用，增加我们的心率和血压。“战斗或逃跑”反应优先于所有其它身体机能，它可以抑制肠道和免疫系统，从而降低整个胃肠道的防御能力，从而可能使病原体茁壮成长。

当降低的肠道防御与促进病原体生长的激素相结合时，人体的一场风暴即将发生。也就是说，当我们在压力状态并且我们的防御能力下降时，病原体攻击的可能性会更大。压力大的人更容易感染和引发炎症，这反过来会导致更大的压力，这种恶性循环会使人们深感焦虑和抑郁。

压力还会导致肠道内的其它物理和化学变化。它可以改变胃酸、黏液和其它肠道分泌物的水平，破坏微生物已经习惯的舒适生存环境。这些对压力的反应也可以增加梭菌等病原体的水平，进一步加剧我们的压力水平。压力可以显著降低肠道健康乳酸杆菌的水平。应激激素会在增加病原体负荷的同时减少我们肠道中的有益微生物，形成恶性循环。通过使用有益微生物抑制这一恶性循环对于缓解抑郁和焦虑等心理问题具有重要意义。

证据很明确，微生物在控制情绪方面发挥着重要作用。我们的微生物群落更像是一个真正的器官，是防御世界上不断进化的入侵病原体的堡垒，而不是一团简单的细菌集合。想要保持好心情，必须拥有一个健康的微生物群落。

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