多项研究证明“肠脑轴”的超能力

　　

自然栖息在人体中的无数细菌似乎在许多方面帮助我们，从帮助我们的消化到塑造组织发育和指导免疫反应。有一种细菌正变得特别有益:一种被称为Blautia的肠道细菌。一些研究表明，Blautia有益于婴儿的认知发展，并降低成人患肥胖症和糖尿病的风险。现在，研究人员看到了这些微生物的另一个潜在好处:帮助人们适应高海拔地区。

“Blautia”最近上了头条，因为它似乎发挥了一些非常显著的作用。宾夕法尼亚大学的微生物学家Christoph Thaiss说，他没有参与上个月发表在《Genome Biology》上的海拔研究。这一发现也可能有实际的回报:研究人员推测，剂量的Blautia可以帮助登山者和其他人在高海拔地区更好地工作。

一些早期的研究表明，肠道的细菌群落或微生物群可能在适应高海拔地区方面发挥了一定作用。为了确定微生物之间的联系，中国科学院昆明动物研究所的遗传学家Qing-Peng Kong与云南大学的遗传学家Zhigang Zhang进行了合作。他们的实验室在“世界屋脊”:平均海拔4500米的青藏高原。

研究人员招募了45名男性，让他们在108天的时间里从海拔250米的家搬到海拔3700米的小镇。在高海拔地区，这些人吃的食物与他们在家里吃的差不多，尽量减少饮食和生活方式变化对肠道微生物的影响。在研究过程中，研究小组七次收集了这些男性的粪便样本，并分析了其中包含的DNA，以监测他们的肠道微生物群是如何变化的。

在高海拔地区呆了两天后，这些人的样本中含有的微生物种类减少了。但研究小组发现，有少数物种，比如已知的20种Blautia中的几种，从罕见变成了非常丰富。Blautia的同一亚群，包括一种叫做B. weexlerae的物种，在高原居民中也特别常见，他们在4000米以上的地方生活了至少5个月到60个月。“我们知道饮食和药物可以改变我们的微生物组成，”科克大学学院的微生物学家Hilary Browne说，她没有参与这项研究。“这项研究表明，从低海拔到高海拔地区也会产生类似的效果。”

根据这些人类的线索，研究小组随后将小鼠置于海拔4000米的低氧环境中一个月，同时每隔一天给其中一半的小鼠注射B. weexlerae菌。缺氧会触发免疫细胞释放炎症因子，导致肺部、大脑和肠道中的液体积聚。这种积累会导致高原反应——头痛、恶心、疲劳和睡眠障碍，Kong和他的一些同事在西藏时亲身经历过这些。但研究小组报告称，接受blautia治疗的小鼠肺部和肠道损伤要小得多。

“这个物种似乎对肠道和身体其他部位都有非常广泛的影响，”Thaiss说。“这为高原反应是否可以通过肠道治疗打开了大门。”他和Kong的团队认为Blautia在肠道中产生的短链脂肪酸可能通过改变新陈代谢和抑制炎症来协调这些效果。

这些好处也可以解释Blautia如何预防糖尿病和肥胖。在一项涉及近400名日本人的研究中，日本国立生物医学创新、健康和营养研究所的肠道微生物组研究员Jun Kunisawa发现，一个人的肠道中Blautia含量越多，他们患这两种疾病的可能性就越小。此外，正如他的团队两年前在《自然通讯》(Nature Communications)上所报道的那样，给鼠喂食这些微生物可以保护它们免受高脂肪饮食的影响。最近的另一项人体研究表明，Blautia可以抑制阑尾炎的发展，这是一种免疫驱动的疾病。

这种细菌的影响甚至可能延伸到大脑。韦尔斯利学院的微生物生态学家Vanja Klepac-Ceraj说:“它的超能力来自于肠脑轴的调解。”例如，已知它制造的一些脂肪酸可以激活迷走神经上的受体，迷走神经连接着消化系统、心脏和大脑。

这种机制可以帮助解释Klepac-Cerak和她的同事去年在《科学进展》(Science Advances)杂志上报告的一个令人惊讶的相关性:当婴儿肠道中有更多的B. wexlerae菌时，他们更容易咿呀学语和大笑。“我们的微生物和我们的大脑之间发生了很多闲聊，我们才刚刚开始发现微生物为我们做了什么服务，”Klepac-Cerak指出。

对Kong和他的同事来说，Blautia明显的超能力表明它可以作为一种益生菌——一种微生物补充剂——对人们有益，无论他们是否计划去西藏旅行。但首先，Kong说，他想弄清楚Blautia是一个“单独”的玩家，还是只是作为一个更大的微生物群的一部分发挥这些保护作用。Hilary Browne补充说，现在宣布它是灵丹妙药还为时过早。“我们对Blautia以及更普遍的Blautia物种在人类健康和疾病中的作用仍然知之甚少。”