肠道菌群或影响饮食偏好和情绪
导语：肠道菌群不仅控制我们的食物偏好，还可以控制我们的心情。
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抵抗高糖高脂肪食物的诱惑是很多人日常生活的一部分，我们不经思考为什么我们这么喜欢甜食或高脂肪的食物呢?
发表在《Bioessays》上的一篇题为“Is eating behavior manipulated by the gastrointestinal microbiota? Evolutionary pressures and potential mechanisms”的综述称，对某种食物的偏好不完全是我们自己能控制的，我们体内的肠道菌群在很大一部分决定了我们的食物偏好。肠道菌群处于选择性的压力会操纵宿主的进食行为，以增加其生存能力。
Is eating behavior manipulated by the gastrointestinal microbiota? Evolutionary pressures and potential mechanisms
DOI: 10.1002/bies.201400071
肠道菌群是什么？肠道菌群指的是肠道中的微生物。我们人体的肠道内大约有10万亿个细菌。不同的菌群对不同的食物有不一样的偏好。例如，普氏杆菌喜欢碳水化合物和单糖，拟杆菌属喜欢某些脂肪，而双歧杆菌喜欢膳食纤维。因此饮食的改变则会导致菌群物种数量的相应变化。因此每个微生物群落的数量与饮食之间存在很大的关联。
菌群之间互相存在竞争，而竞争决定哪一个微生物在其中生存。如果我们每天习惯吃碳水化合物而不怎么吃蔬菜时，那么我们体内喜欢这类碳水化合物的菌群就会越来越多，而喜欢膳食纤维的菌群则有可能被饿死。当喜欢碳水化合物的菌群越来越多，我们对这种类型的食物则越渴望。有研究表明，"渴望巧克力 "的个体与 "不喜欢巧克力 "的个体相比，她们尿液中的微生物代谢物不同。
肠道菌群不仅控制我们的食物偏好，它还可以控制我们的心情。有研究表明，把有焦虑样行为的小鼠粪便转移到无菌小鼠身上导致无菌小鼠在喂养时出现胆怯行为。
当把无菌对照组小鼠粪便颗粒喂养给有焦虑行为的小鼠后，原先焦虑行为的小鼠表现出更具探索性的行为，像他们的粪便供体无菌小鼠一样。此外，含有乳酸菌的益生菌配方R0052和长双歧杆菌R0175可减轻心理困扰。这些研究表明肠道菌群与我们的心情息息相关。
那肠道菌群是怎么控制我们的食物偏好和心情呢？它主要通过改变我们的味觉受体、产生改变情绪的毒素和劫持我们的迷走神经控制我们的饮食行为。
通过分泌神经递质血清素和多巴胺让我们开心，通过影响免疫系统促使机体分泌炎症因子使我们情绪低落。下面将一一详细介绍。
操纵宿主进食行为的途径之一是通过改变味觉受体的表达来改变宿主的食物偏好。一项研究发现，与微生物组正常的小鼠相比，无菌小鼠的舌头和肠道中的脂肪味觉受体发生了改变。在另一项实验中，与正常小鼠相比，无菌小鼠的胃肠道中有更多的甜味受体，因此它们更喜欢吃甜食。此外，嗜酸乳酸杆菌NCFM作为益生菌口服，增加了小鼠和大鼠肠道内大麻素和阿片受体的表达。这些结果表明肠道菌群可以通过改变受体的表达影响食物偏好。
有证据表明，微生物可以通过脑肠轴对机体的行为产生一定的影响。迷走神经在这个脑肠轴中起了关键的作用。它是肠道和大脑之间的神经轴，它连接了一亿个肠道神经系统的神经元到延髓的脑基部。有证据表明迷走神经可以调节饮食行为和体重。例如，封锁或横断迷走神经据报道可引起体重急剧下降。另一方面，迷走神经活动导致去甲肾上腺素刺激后的大鼠过度进食。这些结果表明产生肾上腺素的肠道菌群可能会通过涉及迷走神经活动的机制导致宿主暴饮暴食。
有研究表明，细菌毒力蛋白可激活疼痛受体。当缺乏某种营养素时，依靠这些营养素生存的微生物会产生毒素使宿主感到烦躁疼痛从而想进食。此外，还有研究表明，禁食通过迷走神经机制增加啮齿动物的疼痛感受。这说明肠道菌群通过疼痛信号操纵宿主进食的行为。
肠道菌群控制我们饮食行为的潜在机制
Is eating behavior manipulated by the gastrointestinal microbiota? Evolutionary pressures and potential mechanisms
血清素（5-羟色胺）和多巴胺这两种神经递质可以调节我们的心情，让我们保持愉悦。但90%的血清素和50%的多巴胺都在肠道中产生，而大脑中产生的血清素不到10%。所以肠道菌群在很大程度上决定了我们的精神状态。
肠道中有很多菌群可以产生血清素，例如肠杆菌和摩根氏菌属等。大肠杆菌，枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌已被证明可用于制造多巴胺。据报道，这些细菌的培养物里的多巴胺浓度是人体血液中多巴胺浓度的10-100倍。
产生血清素和多巴胺的菌群列表
Minireview: Gut Microbiota: The NeglectedEndocrine Organ
DOI: 10.1210/me.2014-1108
另外母乳和酸奶中乳酸生产菌也可以产生神经化学物质组胺和GABA。GABA激活的神经受体与一些抗焦虑药物如安定所针对的神经受体相同。这些研究表明肠道菌群与我们的心情息息相关。
肠道相关淋巴组织（GALT）是人体最大的免疫器官，产生了人体70-80%的免疫细胞。当体内肠道菌群失衡时，肠道菌群会激活体内的免疫系统，使机体分泌大量细胞因子。例如白细胞介素、(IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)。这些细胞因子可以跨越血脑屏障（BBB）。此外，炎症也会破坏BBB，使其对细胞因子的渗透性更强。
当炎症因子跨越血脑屏障进入脑部时，与大脑中的神经元和胶质细胞上的信号受体结合。会使脑部产生炎症，使人心情低落。
反之亦然。实验证据表明，肠道微生物群和益生菌制剂可以改变循环细胞因子的水平，进而对一些大脑功能产生明显影响。
肠道菌群控制情绪的潜在机制
Mind-altering microorganisms: the impact of the gutmicrobiota on brain and behaviour
DOI: 10.1038/nrn3346
肠道菌群可以控制我们的行为，但是在正常情况下，肠道中的菌群处于动态平衡状态。菌群之间互相制约，维持一定的相对平衡。我们不会暴饮暴食或情绪低落。但是当肠道菌群平衡被破坏时，则会给我们身体带来一系列的疾病。那日常生活中哪些方面会影响我们的肠道菌群呢，下面将从饮食，运动和睡眠三个方面来一一说明。
首先饮食方面，之前《Nature》期刊刊登了一篇题名为“Human gut microbes associated with obesity”文章，该文指出饮食可以调节肠道菌群的组成。
在我们的肠道，有两种有益菌占主导地位，分别是拟杆菌和硬壁菌门。之前有研究报道，肥胖者的肠道与瘦子相比，拟杆菌的相对丰度明显减少而硬壁菌门的丰度则相对增加。
在本实验中，通过对12位超重患者分别进行碳水限制饮食和脂肪限制饮食。发现在进行这两种饮食一年后，与进行饮食之前相比，超重患者体内的拟杆菌相对丰度明显增加，而硬壁菌门的丰度则相对减少，而且拟杆菌丰度的增加与体重下降呈正相关的关系。（其中碳水限制饮食组，相关系数是0.8；脂肪限制饮食组相关系数是0.5，而且都具有统计学意义）。所以我们可以通过健康的饮食爱护体内的肠道菌群。
体重减轻与肠道微生物生态之间的关系
Human gut microbes associated with obesity
DOI: 10.1038/4441022a
前期科学家们研究肠道菌群时，大部分都将关注点放在饮食上，很少关注运动对肠道菌群的影响。而最近有研究报道，运动也可以改善肠道菌群的组成。刊登在THE FASEB JOURNAL期刊上的一篇文章“Exercisetraining modifies gut microbiota with attenuated host responses to sepsis inwild-type mice”指出了运动可以调节小鼠肠道的菌群从而减轻由盲肠结扎穿刺（CLP）引起的败血症反应。
研究员发现，在跑步机上运动八周后的小鼠与对照组小鼠相比，肠道菌群群落结构和物种丰富度明显发生改变。在运动小鼠的肠道内，细菌杆菌、纤毛虫和疣状微生物的丰富度明显高于对照组。而蓝细菌的丰富度则少于对照组。在败血症发生后，运动的小鼠与对照鼠相比，具有更高的存活率和更少的器官损伤。
睡眠，我们一直都知道睡眠很重要。熬夜则容易猝死，但是却不知道背后的真正原因。刊登在《CELL》期刊上的一篇文章：“Sleep Loss Can Cause Deaththrough Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut”熬夜致死的原因不在大脑而在于肠道。在这篇文章中，科学家们以果蝇和小鼠作为实验模型，得出了缺乏睡眠导致死亡的原因是肠内积累了大量的活性氧从而导致机体死亡。
那肠道活性氧又是怎么产生的呢？发表在《CELL》上的另一篇文章: “Microbiota-Derived LactateActivates Production of Reactive Oxygen Species by the Intestinal NADPH OxidaseNox and Shortens Drosophila Lifespan”，指出当果蝇的免疫系统紊乱后，肠道的乳酸杆菌急剧增加，乳酸杆菌分泌了大量的活性氧(ROS)。ROS损伤正常细胞和肠道，从而导致果蝇寿命缩短。
同时这篇文献也说明了肠道菌群平衡的重要性。虽然乳酸杆菌属于益生菌，但是不是肠内的益生菌越多越好。肠道菌群的关键是动态平衡，如果菌群不平衡，益生菌过量则会变成有害菌。而健康饮食，适度运动和规律睡眠会让我们体内的菌群始终保持在动态平衡中，从而维护我们的身体和心理健康。
虽然肠道菌群可以控制我们的饮食偏好和心情，但是我们也可以通过健康饮食、运动和规律睡眠来调整我们的肠道菌群。这么说来，健康的肠道菌群是关键。
梅斯医学MedSci（微信号：medsci_m）
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