腦腸軸理論是21世紀(jì)"頂尖"的熱門話題，其不僅囊括了當(dāng)下獨(dú)具特色的腸道健康領(lǐng)域，更是將其與大腦的健康聯(lián)系起來(lái)，這種在一起看似"不合理"的理論，在當(dāng)下卻掀起了新一輪的研究和應(yīng)用熱潮。腦腸軸研究重點(diǎn)是大腦與腸道的雙向調(diào)節(jié)機(jī)制，其中包含了許多信號(hào)通路在其中，包括下丘腦垂體腎上腺軸、免疫調(diào)節(jié)、色氨酸和5-羥色胺代謝、膽汁酸轉(zhuǎn)化、微生物產(chǎn)生神經(jīng)活性化合物以及調(diào)節(jié)內(nèi)源性 大 麻素系統(tǒng)等。腦腸軸理論的出現(xiàn)也將腸道健康推向了全新的高度，與之相關(guān)的益生菌研究也更為火熱。

        從理論到現(xiàn)實(shí)

        以往人們對(duì)于腸道健康的認(rèn)知大多與免疫力相聯(lián)系，隨著生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信號(hào)通路為更深層次的研究提供了更多可能。2004年的一篇研究文章發(fā)現(xiàn)無(wú)菌小鼠的HPA軸對(duì)壓力的反應(yīng)比有菌小鼠要夸張?jiān)S多，因此揭開(kāi)了學(xué)者對(duì)腦腸軸的興趣，此后腦腸軸理論便被正式提出，直到治療阿爾茨海默病創(chuàng)新藥物"九期一"的出現(xiàn)，才真正讓腦腸軸理論正式完成了技術(shù)的落地。相關(guān)研究指出，九期一是通過(guò)重塑腸道菌群平衡，抑制腸道菌群特定代謝產(chǎn)物的異常增多，減少外周及中樞炎癥，降低β-淀粉樣蛋白沉積和Tau蛋白過(guò)度磷酸化，從而改善認(rèn)知功能。雖然目前還有很多未解之謎，但以結(jié)果為導(dǎo)向來(lái)看，腦腸軸理論的應(yīng)用將開(kāi)辟全新的大腦和腸道的雙向健康研究，未來(lái)的市場(chǎng)異常龐大。

        一念天堂，一念地獄的丙酸鹽

        腸道微生物會(huì)產(chǎn)生諸多的副產(chǎn)物從而直接或間接影響人體的健康狀態(tài)，其中丙酸鹽就是其中頗有爭(zhēng)議的一種。很多研究指出，丙酸鹽這種短鏈脂肪酸有助于心腦血管的健康，比如權(quán)威雜志《Microbiome》曾發(fā)表英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院消化腫瘤外科LesleyHoyles教授的研究報(bào)道，報(bào)道指出，丙酸鹽通過(guò)CD14依賴性機(jī)制抑制與非特異性微生物感染相關(guān)的路徑，抑制LRP-1的表達(dá)并通過(guò)NRF2（NFE2L2）信號(hào)保護(hù)血腦屏障免受氧化應(yīng)激。而還有研究提出了不一樣的結(jié)論，比如近日在國(guó)際科學(xué)雜志《MolecularBrain》上發(fā)表的韓國(guó)大腦研究所的報(bào)告指出，研究小組將丙酸注射到培養(yǎng)的小鼠神經(jīng)元中，觀察海馬神經(jīng)元的形態(tài)和蛋白表達(dá)，由于自噬的破壞，樹突棘的數(shù)量減少，并且給小鼠注射丙酸后，小鼠表現(xiàn)出類似自閉癥狀的行為。腦腸軸理論為諸如丙酸鹽等代謝產(chǎn)物的利用提供了新的方向，通過(guò)調(diào)整腸道的菌群結(jié)構(gòu)，可以有效控制丙酸鹽等代謝產(chǎn)物的濃度及分布，使其劑量符合正向效應(yīng)的要求。

        菌群調(diào)節(jié)神經(jīng)炎癥

        神經(jīng)炎癥是神經(jīng)組織的炎癥反應(yīng)，包括感染、創(chuàng)傷性腦損傷、毒性代謝產(chǎn)物或自身免疫等，而細(xì)胞因子是一大類可以調(diào)節(jié)炎癥、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程的蛋白質(zhì)，白細(xì)胞介素-6（IL-6），白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）和腫瘤壞死因子α（TNF-α）等，而腸道微生物可以通過(guò)誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子來(lái)控制人體的先天免疫反應(yīng)，從而在腦功能調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，進(jìn)一步則會(huì)促進(jìn)某些趨化因子穿過(guò)血腦屏障導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞激活A(yù)β沉積物的吞噬作用，減少了Aβ斑塊沉積，不僅降低了炎癥，而且有助于改善炎癥導(dǎo)致的各種不良反應(yīng)。

        比如對(duì)多發(fā)性硬化癥的改善，多發(fā)性硬化癥是一種自身免疫性疾病，患者自身的免疫系統(tǒng)會(huì)攻擊覆蓋在大腦神經(jīng)細(xì)胞表面的髓磷脂和骨髓，而這種髓鞘脫失的效應(yīng)會(huì)影響神經(jīng)元彼此交流及與肌肉交流的速度，從而引發(fā)麻木、肌無(wú)力、顫抖等一系列癥狀。國(guó)際雜志《Nature》上的一篇研究報(bào)告指出，腸道中特殊的微生物組合或會(huì)加速多發(fā)性硬化癥小鼠模型疾病癥狀的惡化，特殊的菌群可能會(huì)增強(qiáng)免疫細(xì)胞攻擊患者自身大腦和脊髓的活性和能力。通過(guò)對(duì)菌群結(jié)構(gòu)的調(diào)整，可以規(guī)避有潛在危害的菌群，在大腦的健康維護(hù)上則能更好的體現(xiàn)出增益的顯著優(yōu)勢(shì)。

        被忽視的運(yùn)動(dòng)

        菌群結(jié)構(gòu)的調(diào)整并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情，每個(gè)人的腸道菌群結(jié)構(gòu)都是獨(dú)一無(wú)二的，其穩(wěn)定狀態(tài)是長(zhǎng)期進(jìn)化和適應(yīng)的過(guò)程，外源性的補(bǔ)充益生菌能否對(duì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)持久性的影響，目前還是個(gè)有待深化的研究領(lǐng)域，但其的確能夠使腸道菌群趨于增益效果。

        隨著益生菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，適時(shí)補(bǔ)充益生菌及其相關(guān)的產(chǎn)品已經(jīng)成為消費(fèi)者的健康共識(shí)。但很多消費(fèi)者往往忽略了一個(gè)認(rèn)知，內(nèi)源環(huán)境的調(diào)整其實(shí)來(lái)的更為直接和有效，而這個(gè)過(guò)程就是運(yùn)動(dòng)。研究學(xué)者JeffreyWoods和JacobAllen發(fā)布了兩項(xiàng)研究報(bào)告都解釋了運(yùn)動(dòng)對(duì)于腸道菌群建立的影響，一個(gè)實(shí)驗(yàn)指出，移植了運(yùn)動(dòng)小鼠腸道菌群的小鼠，其腸道內(nèi)負(fù)責(zé)分泌丁酸鹽的微生物比例較高，其免疫力也大幅提升，特別是對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎有更強(qiáng)的抵抗力，該研究發(fā)表在《GutMicrobes》期刊上；另一個(gè)則是更為直觀的臨床實(shí)驗(yàn)，運(yùn)動(dòng)會(huì)增加人群腸道中短鏈脂肪酸，特別是丁酸鹽的水平，而一旦參與者進(jìn)入不運(yùn)動(dòng)的生活模式，這些化合物的含量會(huì)再次下降，可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)對(duì)人體菌群的調(diào)整非常明顯，該研究則發(fā)表在《Medicine&ScienceinSports&Exercise》期刊上。

        實(shí)際上，影響腸道微生物結(jié)構(gòu)的因素有很多，飲食、作息規(guī)律、吸煙等都會(huì)有所影響，通過(guò)特定方式使腸道菌群結(jié)構(gòu)趨于理想狀態(tài)，將是未來(lái)健康發(fā)展的硬性要求?？梢愿Q見(jiàn)，對(duì)菌種和菌群結(jié)構(gòu)的研究將開(kāi)辟一個(gè)跨時(shí)代的研究領(lǐng)域，它也是當(dāng)下益生菌發(fā)展的重要方向。

        作者：ZMY

        ZMY，擁有10余年食品相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，致力于食品行業(yè)新品研發(fā)和市場(chǎng)剖析。