嘘，你的事肠子都知道

 
 
嘘，你的事肠子都知道  
研究揭示脑体联系是“双车道”  

大鼠脑岛的神经元向下投射到胃里。图片来源：Strick和Levinthal

肠子不仅知道你吃了什么、“偷吃”你治病的药，还可能藏着早期大肠癌的线索，甚至让你得上自闭症。

这一切的背后推手正是肠道细菌。科学家已经知道，人体肠道中的细菌总数庞大，可以分解营养物质、训练免疫系统、阻止有害菌生长，以及造成疾病。而且，这些疾病并不局限于肠道。

近日，科学家在神经退行性疾病肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）小鼠模型中发现了一种新的肠—脑联系，为只有携带突变基因的部分个体会患上ALS提供了一种可能的解释。相关论文5月13日发表于《自然》。

但是，肠—脑联系并非单行道，大脑同样也会“主动出击”。5月18日，刊登于美国《国家科学院院刊》的一项研究，追踪了连接大脑和胃的神经通路，为了解大脑对器官功能的影响奠定了科学基础，并强调了脑—体轴的重要性。

肠子藏着“小锋芒”

每个人的肠道内平均约有40万亿个细菌，肠内菌群与各种疾病存在着关联。

结肠癌通常被认为是由随机基因突变引起的，但研究人员认为一种大肠杆菌可能是引发突变的“嫌犯”，它能产生破坏人类DNA的物质。研究团队将pks+大肠杆菌注射到人类肠道（在体外培养的类器官）细胞中。他们发现，这种微生物触发了不同的DNA损伤模式，证明这些细菌确实是引发结肠癌的原因。

除了肠道疾病，人们已经知道，肠—脑联系与一系列神经系统疾病有关，包括帕金森病和阿尔茨海默氏症。例如，肠道感染可以导致小鼠模型出现一种类似帕金森病的病理现象。

为弄清错误折叠的阿尔法—突触核蛋白能否从肠道扩散至大脑，研究人员向数十只健康小鼠肠道内注入25毫克折叠错误的人造阿尔法—突触核蛋白，然后隔一段时间对小鼠脑组织进行取样分析。

结果发现，问题蛋白质先是堆积在肠道与迷走神经的连接处，然后经迷走神经扩散至整个大脑。7个月后，阿尔法—突触核蛋白蔓延到其他大脑区域，包括海马、纹状体和嗅球。小鼠出现了抑郁和焦虑迹象、嗅觉功能障碍，空间学习和记忆与认知能力等也出现了障碍。

该研究通讯作者之一、加拿大蒙特利尔大学的Michel Desjardins告诉《中国科学报》，“在我们的病理生理学模型中，肠道感染是帕金森病的触发事件。这突出了肠脑轴在该疾病中的作用。”

此外，研究人员已经证实，果蝇若缺失KDM5家族蛋白，会影响肠道菌群平衡，进而出现类似自闭的症状。

除了导致疾病，肠道似乎还能决定携带同样基因突变的个体是否发病。

肌肉“僵” 肠子知

美国哈佛大学干细胞和再生生物学教授Kevin Eggan和团队，培养了一些转基因小鼠。起初，他们希望利用这些小鼠模型研究ALS的基因突变。结果，这些小鼠的免疫反应过于活跃，包括神经系统和身体其他部位出现炎症，导致寿命缩短。

但是，在其合作者位于博德研究所的实验室设施中开发的小鼠模型，却出现了不同的结果。尽管这些啮齿动物有相同的基因突变，它们的健康结果却截然不同。

“我们在哈佛小鼠身上观察到许多炎症特征，但在博德小鼠身上并不存在。更引人注目的是，博德小鼠活到了老年。”Eggan实验室的博士后、该论文主要作者Aaron Burberry说。