肠道细菌——人体的第二个“大脑”

在20世纪，最伟大的医学创新是抗生素的发展。它改变了我们对抗疾病的能力。但在21世纪，人们正在重新考虑抗生素与细菌的关系，得出的结论是，细菌并不总对我们是有害的，有许多生物都对我们的健康其实非常重要。

微生物组之间的相互作用影响整个身体的器官系统，包括大脑。这一发现导致科学家有兴趣研究利用肠系微生物潜在治疗神经精神障碍的可能性，以及研究调查肠道和微生物组是如何影响健康和病患者大脑的。但可惜的是到目前为止没有人确切地知道多少或什么类型的微生物可能存在我们的身体上或身体中。

在我们肠道生活着的细菌与我们的免疫、内分泌和神经系统密切交织在一起。关系是双向的：微生物组影响这些系统的功能，反过来这些系统又改变细菌群落的活性和组成。我们开始解开这种复杂性，并深入了解肠道细菌如何干扰机体的其余部分，特别是它们是如何影响大脑的。

微生物组-免疫系统在生命早期就建立了联系。在婴儿出生的第一年，细菌“填充”肠道，发育中的免疫系统学习哪些细菌为身体的正常居住者，哪些为进攻的入侵者。这种早期的学习是后续免疫反应感知微生物组组成波动的基础。

当一类稀少的细菌群落变得过于丰富或病原性物种加入肠道细菌群落，由免疫系统产生的响应可以产生广泛深远的影响。抑郁症已与某些微生物群落变化相关，这表明改变微生物组的组合或可治疗/减轻这种疾病的症状。

改变微生物组的组合可能被使用益生菌或者益生元来实现，益生元是促进有益细菌的生长的物质。甚至有可能，微生物组成可以通过改变饮食习惯来改变。在一项实验中，研究人员将人类微生物组移植到无菌小鼠（动物有没有肠道细菌）中。他们发现，通过简单地改变小鼠食物中碳水化合物和脂肪含量，能够改变微生物组基本的细胞功能和基因表达。

抑郁症不只是精神病学障碍，其中微生物组也可以在其中发挥作用。研究啮齿动物以及在利用人体的几个初步研究中，科学表明，我们的常驻微生物状态我们的焦虑程度有关。例如，比正常小鼠，无菌小鼠在焦虑行为测试中表现得更好，而受病菌感染的小鼠表现得更加焦急。

另一个大脑

研究人员已经表明，年轻小鼠中微生物的存在或不存在，影响下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的灵敏度，HPA是身体应激反应系统中的关键路径。在发育过程中，菌群的活性会影响我们如何响应应激，引起我们会有多少程度上的焦虑。

在我们肠道内的细菌如何影响我们的大脑和身体？肠道微生物-宿主相互作用的机制，似乎是众多的和多样的。

有的肠道细菌可以改变神经递质水平，其机制为直接通过转化谷氨酸（一种兴奋性递质）成为氨基丁酸（一种抑制大脑化学物质）。肠道微生物以及相邻的肠细胞也会与神经系统的一个分支--肠神经系统（ENS）进行“通信”。因此，肠道微生物称为人体的第二大脑。

肠菌群-大脑互动的相关研究还很新兴，但它已经推动了医学研究新分支的发展。按照这个速度，它有望成为神经科学最引人入胜的研究方向之一。