腦腸軸理論是21世紀"頂尖"的熱門話題，其不僅囊括了當下獨具特色的腸道健康領域，更是將其與大腦的健康聯系起來，這種在一起看似"不合理"的理論，在當下卻掀起了新一輪的研究和應用熱潮。腦腸軸研究重點是大腦與腸道的雙向調節(jié)機制，其中包含了許多信號通路在其中，包括下丘腦垂體腎上腺軸、免疫調節(jié)、色氨酸和5-羥色胺代謝、膽汁酸轉化、微生物產生神經活性化合物以及調節(jié)內源性大 麻素系統等。腦腸軸理論的出現也將腸道健康推向了全新的高度，與之相關的益生菌研究也更為火熱。

       從理論到現實

       以往人們對于腸道健康的認知大多與免疫力相聯系，隨著生物學技術的不斷發(fā)展，信號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)現無菌小鼠的HPA軸對壓力的反應比有菌小鼠要夸張許多，因此揭開了學者對腦腸軸的興趣，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，才真正讓腦腸軸理論正式完成了技術的落地。相關研究指出，九期一是通過重塑腸道菌群平衡，抑制腸道菌群特定代謝產物的異常增多，減少外周及中樞炎癥，降低β-淀粉樣蛋白沉積和Tau蛋白過度磷酸化，從而改善認知功能。雖然目前還有很多未解之謎，但以結果為導向來看，腦腸軸理論的應用將開辟全新的大腦和腸道的雙向健康研究，未來的市場異常龐大。

       一念天堂，一念地獄的丙酸鹽

       腸道微生物會產生諸多的副產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，比如權威雜志《Microbiome》曾發(fā)表英國倫敦帝國理工學院消化腫瘤外科LesleyHoyles教授的研究報道，報道指出，丙酸鹽通過CD14依賴性機制抑制與非特異性微生物感染相關的路徑，抑制LRP-1的表達并通過NRF2（NFE2L2）信號保護血腦屏障免受氧化應激。而還有研究提出了不一樣的結論，比如近日在國際科學雜志《MolecularBrain》上發(fā)表的韓國大腦研究所的報告指出，研究小組將丙酸注射到培養(yǎng)的小鼠神經元中，觀察海馬神經元的形態(tài)和蛋白表達，由于自噬的破壞，樹突棘的數量減少，并且給小鼠注射丙酸后，小鼠表現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物的利用提供了新的方向，通過調整腸道的菌群結構，可以有效控制丙酸鹽等代謝產物的濃度及分布，使其劑量符合正向效應的要求。

       菌群調節(jié)神經炎癥

       神經炎癥是神經組織的炎癥反應，包括感染、創(chuàng)傷性腦損傷、毒性代謝產物或自身免疫等，而細胞因子是一大類可以調節(jié)炎癥、細胞信號傳導和細胞生長過程的蛋白質，白細胞介素-6（IL-6），白細胞介素-1β（IL-1β）和腫瘤壞死因子α（TNF-α）等，而腸道微生物可以通過誘導多種細胞因子來控制人體的先天免疫反應，從而在腦功能調節(jié)中發(fā)揮關鍵作用，進一步則會促進某些趨化因子穿過血腦屏障導致小膠質細胞激活Aβ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致的各種不良反應。

       比如對多發(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會攻擊覆蓋在大腦神經細胞表面的髓磷脂和骨髓，而這種髓鞘脫失的效應會影響神經元彼此交流及與肌肉交流的速度，從而引發(fā)麻木、肌無力、顫抖等一系列癥狀。國際雜志《Nature》上的一篇研究報告指出，腸道中特殊的微生物組合或會加速多發(fā)性硬化癥小鼠模型疾病癥狀的惡化，特殊的菌群可能會增強免疫細胞攻擊患者自身大腦和脊髓的活性和能力。通過對菌群結構的調整，可以規(guī)避有潛在危害的菌群，在大腦的健康維護上則能更好的體現出增益的顯著優(yōu)勢。

       被忽視的運動

       菌群結構的調整并不是一個簡單的事情，每個人的腸道菌群結構都是獨一無二的，其穩(wěn)定狀態(tài)是長期進化和適應的過程，外源性的補充益生菌能否對結構帶來持久性的影響，目前還是個有待深化的研究領域，但其的確能夠使腸道菌群趨于增益效果。

       隨著益生菌產業(yè)的快速發(fā)展，適時補充益生菌及其相關的產品已經成為消費者的健康共識。但很多消費者往往忽略了一個認知，內源環(huán)境的調整其實來的更為直接和有效，而這個過程就是運動。研究學者JeffreyWoods和JacobAllen發(fā)布了兩項研究報告都解釋了運動對于腸道菌群建立的影響，一個實驗指出，移植了運動小鼠腸道菌群的小鼠，其腸道內負責分泌丁酸鹽的微生物比例較高，其免疫力也大幅提升，特別是對潰瘍性結腸炎有更強的抵抗力，該研究發(fā)表在《GutMicrobes》期刊上；另一個則是更為直觀的臨床實驗，運動會增加人群腸道中短鏈脂肪酸，特別是丁酸鹽的水平，而一旦參與者進入不運動的生活模式，這些化合物的含量會再次下降，可見運動對人體菌群的調整非常明顯，該研究則發(fā)表在《Medicine&ScienceinSports&Exercise》期刊上。

       實際上，影響腸道微生物結構的因素有很多，飲食、作息規(guī)律、吸煙等都會有所影響，通過特定方式使腸道菌群結構趨于理想狀態(tài)，將是未來健康發(fā)展的硬性要求?？梢愿Q見，對菌種和菌群結構的研究將開辟一個跨時代的研究領域，它也是當下益生菌發(fā)展的重要方向。

       作者：ZMY

       ZMY，擁有10余年食品相關工作經驗，致力于食品行業(yè)新品研發(fā)和市場剖析。