題圖 | Pixabay

撰文 | 宋文法

腸-腦軸，是連接腸道與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的雙向信號網(wǎng)絡(luò)，這一網(wǎng)絡(luò)包括神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和代謝系統(tǒng)等，對機(jī)體生理穩(wěn)態(tài)和炎癥調(diào)節(jié)至關(guān)重要。近年來的研究表明，腸-腦軸與多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病密切相關(guān)，包括阿爾茨海默病、帕金森病等。

腸道菌群作為腸-腦軸的核心調(diào)控者，其組成紊亂通常伴隨著腸道屏障通透性改變，從而導(dǎo)致腸道細(xì)菌跨屏障逃逸。目前，尚不清楚腸道細(xì)菌是否能直接進(jìn)入大腦，并參與神經(jīng)疾病病理過程。

2026年3月12日，埃默里大學(xué)研究團(tuán)隊在"PLOS Biology"期刊上發(fā)表了一篇題為" Translocation of bacteria from the gut to the brain in mice "的研究論文。

這項研究首次證實，高脂飲食會導(dǎo)致腸道屏障損傷，導(dǎo)致腸道細(xì)菌能夠逃逸腸道，沿著迷走神經(jīng)進(jìn)入大腦。

重要的是，改變飲食就能逆轉(zhuǎn)腸道細(xì)菌向大腦轉(zhuǎn)移，恢復(fù)正常飲食可逐漸恢復(fù)腸道屏障，并清除大腦中的細(xì)菌。

圖：論文截圖

在這項研究中，研究團(tuán)隊在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，喂食致動脈粥樣硬化的高脂飲食（Paigen飲食，脂肪供能比為35%），會顯著改變小鼠腸道菌群組成，并破壞腸道屏障，導(dǎo)致“腸漏”，從而直接導(dǎo)致少量腸道細(xì)菌逃逸腸道。

對大腦組織分析發(fā)現(xiàn)，高脂飲食小鼠大腦中檢測到了葡萄球菌、糞腸球菌等，且這些細(xì)菌在小鼠的糞便和回腸中均顯著富集，但沒有在血液和其他器官中發(fā)現(xiàn)，這排除了血液傳播的可能性。

為了分析細(xì)菌進(jìn)入大腦的路徑，研究團(tuán)隊對小鼠進(jìn)行右側(cè)頸迷走神經(jīng)切斷術(shù)，術(shù)后發(fā)現(xiàn)，小鼠大腦中的細(xì)菌數(shù)量顯著下降了約20倍，約35%的小鼠大腦中檢測不到細(xì)菌，而對照組大腦細(xì)菌水平則未發(fā)生變化。

同時，研究團(tuán)隊還在迷走神經(jīng)中發(fā)現(xiàn)細(xì)菌，且出現(xiàn)的時間早于大腦，這證實了迷走神經(jīng)是細(xì)菌進(jìn)入大腦的核心通道。

此外，研究人員將特定外源性細(xì)菌通過灌胃高脂飲食小鼠體內(nèi)，隨后在腸道和大腦中均檢測到了相同細(xì)菌。而對于普通飲食小鼠，灌胃特定外源性細(xì)菌，大腦中則檢測不到該菌。這證明，腸道屏障損壞是細(xì)菌進(jìn)入大腦的必要條件。

重要的是，研究還發(fā)現(xiàn)，腸道細(xì)菌進(jìn)入大腦是可逆的，停止高脂飲食就能逐漸恢復(fù)腸道屏障，并逐漸清除大腦中的細(xì)菌。

腸菌沿著迷走神經(jīng)進(jìn)入大腦（圖：BioRender制作）

最后，研究還分析了神經(jīng)疾病模型小鼠，發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病、帕金森病、自閉癥模型小鼠，即使在正常飲食下，其腸菌組成也顯著紊亂，且腸道屏障受損，同時大腦和迷走神經(jīng)中也可檢測到細(xì)菌。

這意味著，腸菌紊亂、腸道屏障受損可能是多種神經(jīng)疾病的共同特征，而腸道細(xì)菌沿著迷走神經(jīng)進(jìn)入大腦，可能參與了疾病的發(fā)病過程。

綜上，這項研究首次證實，腸道細(xì)菌可在特定條件下沿著迷走神經(jīng)直接進(jìn)入大腦，為理解腸道與大腦之間的直接聯(lián)系提供了全新視角，并為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)制研究和治療提供了全新方向。

參考文獻(xiàn)：

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003652

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