部落格
腸道菌正在悄悄改變大腦功能
消化道與大腦的溝通
以前我們知道大腦與消化道之間是透過交感神經副交感神經相互溝通。當人緊張時會引發交感神經興奮，進而促使胃腸道蠕動速度減緩，同時加速大腸的蠕動排空食物。這是為了將珍貴的身體能量從消化道轉移到大腦與肌肉，以應付當前的危機。但在環境緩和、休息或血糖降低時，大腦會透過副交感神經以促進胃腸道的蠕動與吸收，讓人產生飢餓感，讓人想進食。即使傳統上消化道被稱為『第二個腦』，我們依然認為消化道是受到大腦調控。
腸道菌影響免疫
人類的腸道中住著至少有7,000種不同的類型，總數量超過1兆隻的腸道菌。這些腸道菌中，導致生病稱為『致病菌』，而對身體有益的益生菌稱為『共生菌』。因此腸道的免疫系統必須要能清楚區分致病菌與共生菌的差別。當致病菌過多時，會引發免疫系統的發炎反應以消滅致病菌；但當益生菌多時反而不能活化發炎反應以免誤傷了益生菌。由此可知人體的免疫系統深受腸道菌叢的影響。
腸-腦軸線
隨著近十年來我們對與人類共生微生物對生理影響越深入，大量的臨床研究報告指出腸道微生物會影響神經的功能，例如將人類自閉症者的糞便中的腸道菌移植到原先正常的小鼠腸道內，會在這些小鼠的後代中誘發出自閉症的相關行為。這種致病菌與益生菌會透過持續性的過度活化或抑制免疫系統，以影響停留在腦內的免疫細胞功能，進而改變神經的發育與功能。這種腸道、微生物與大腦之間的相互影響過程稱為「腸-免疫-腦軸線」(gut-immune-brain axis)簡稱「腸-腦軸線」(gut-brain axis)。
腸道菌影響腦部發育
自閉症患者的腸道菌中存在雙歧桿菌(Bifidobacterium)數量過少的情況。透過完全無菌的無菌鼠的研究發現，經抗生素殺菌後，缺乏腸道菌叢的無菌鼠會表現出如同失智般的空間、學習與情緒記憶的障礙。亦容易出現焦慮與嚴重的社交障礙。甚至將思覺失調患者的糞便中的腸道菌分離後移植到無菌鼠腸道內，會導致無菌鼠出現相關的思覺失調行為。這些都是腸道菌叢的分泌物改變了宿主體內的腦部神經營養物質如胺基丁酸(GABA)或血清素濃度所導致。只要將雙歧桿菌(Bifidobacterium)或植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum，LP 菌)等益生菌移植回腸道後，即可以治療前述觀察到的現象。
在人的一生從嬰兒出生前後的神經發育階段與成年，腸道菌不斷協助塑造大腦。這項發現對於我們重新理解飲食習慣、微生物感染與生活方式如何影響並改變大腦健康具有重要的意義。
註：自閉症是種基因失調，且神經發育異常所導致的社交溝通障礙與刻板行為。
參考文獻：
在人的一生從嬰兒出生前後的神經發育階段與成年，腸道菌不斷協助塑造大腦。這項發現對於我們重新理解飲食習慣、微生物感染與生活方式如何影響並改變大腦健康具有重要的意義。
註：自閉症是種基因失調，且神經發育異常所導致的社交溝通障礙與刻板行為。
參考文獻：
- Park JC, Im SH. The gut-immune-brain axis in neurodevelopment and neurological disorders. Microbiome Res Rep. 2022;1(4):23.
- Sharon G, Cruz NJ, Kang DW, et al. Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice. Cell. 2019;177(6):1600-1618.e17.
- Chu C, Murdock MH, Jing D, et al. The microbiota regulate neuronal function and fear extinction learning. Nature. 2019;574(7779):543-548.
- Lu J, Synowiec S, Lu L, et al. Microbiota influence the development of the brain and behaviors in C57BL/6J mice. PLoS One. 2018;13(8):e0201829.
- Duranti S, Ruiz L, Lugli GA, et al. Bifidobacterium adolescentis as a key member of the human gut microbiota in the production of GABA. Sci Rep. 2020;10(1):14112.
- 李意旻、莊曜禎、吳泰賢。生理與心理的對話─談精神健康與疾病（第二版）。2016/09/17，新文京，新北市。ISBN: 978-986-430-196-6
※本文著作版權隸屬養真天生物科技所有，採用《創用 CC 姓名標示-非商業性-禁止改作 4.0 國際 授權條款授權》歡迎引用分享並標明出處。
吳泰賢
吳泰賢博士為跨領域健康科學專家，具中國醫藥大學公共衛生學士、基礎醫學碩士及陽明大學生物醫學影像博士學位，專精致癌風險評估模型，成果發表於國際頂尖期刊。
於中國醫藥大學附設醫院參與多項臨床研究，發表重要SCI論文，並推動肥胖醫學認證與國際研討會。現任教育部核定助理教授，獲陽明大學傑出論文獎，主編醫學教科書，致力轉化學術研究為臨床應用，於健康促進與疾病預防領域深具影響力。