首次发现！你的大脑可能被细菌入侵：突破血脑屏障后，肠道菌群将带来未知影响？

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存在于大脑的一种肠道菌，AKK菌。图片来源：piscesweb

撰文丨李晓慧

在每一个人的肠道中，都生活着数万亿微生物，它们与人之间有着复杂而微妙的关系，甚至有科学家将其称为人体的另一个器官，甚至另一个“你”。

有很多研究认为肠道菌群与人的情绪、行为甚至是大脑神经系统疾病相关联，但这种关联往往是间接的。但最近，在美国神经科学学会年会上，一张海报展示了肠道菌群入侵并栖息于健康人类大脑细胞的高分辨率显微镜图像。

这引起了与会者的关注，因为这是此前从未在人脑中发现过的。肠道微生物如何能够通过“严密”的血脑屏障？这是否意味着肠道菌群可以直接对大脑产生影响？这一研究的领导者神经解剖学家Rosalinda Roberts将继续深入探寻背后的原因，而其它科学家认为如果这一发现成真，那将是革命性的成果。

肠道菌群，是生存在人肠道里的大量微生物群落，它的数量比组成人本身的细胞数量还要多。近年来，很多研究逐渐揭示了肠道菌群是如何影响着人的整体健康，消化系统疾病、内分泌系统疾病、精神系统疾病、自身免疫性疾病等等都与它有联系。大多数研究都认为肠道菌群会释放毒素或影响免疫系统，进而对大脑造成影响。

2011年，就有研究发现，肠道菌群可以影响人的思维，改变大脑中的化学反应，并影响人的情绪和行为。爱尔兰神经科学家John Cryan曾在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上刊文称，给予小鼠鼠李糖乳杆菌6周后，小鼠表现出了较少的压力和焦虑迹象。在这些小鼠的大脑中，研究人员发现编码神经递质GABA（γ-氨基丁酸）受体部分的基因活性发生了变化。

美国加州大学洛杉矶分校的研究人员2018年在Cell上发表的文章表明，高脂肪低碳水化合物的生酮饮食可以大幅改变小鼠的肠道菌群，而这可以阻止小鼠的癫痫发作，其中艾克曼菌和放线棒菌发挥着关键作用。研究者认为，是肠道细菌间接地影响了大脑，这些细菌影响了大脑中海马体的神经递质水平，而海马体被认为在扩散癫痫中起着重要作用。

美国阿拉巴马大学神经解剖学家Rosalinda Roberts此次展示的大脑中的肠道菌群图像，可能意味着肠道菌群与大脑有着更亲密的关系。没有参与此项研究的美国加利福尼亚大学神经科学家Ronald McGregor在接受媒体采访时表示，“这是本周的热门话题，这就像是在大脑中有一个全新的分子工厂，这让人非常兴奋。”

在神经解剖学家Rosalinda Roberts的实验室中，研究人员通过检查死亡数小时内的脑组织切片，寻找健康人与精神分裂症患者之间的差异。大约在5年前，神经科学家Courtney Walker对脑组织切片图像中未被识别的棒状物产生了兴趣。Roberts以前也发现过这些棒状物，但是她并没有在意，Walker则一直在坚持。

Roberts曾向大学中的其它研究人员询问这些棒状物是什么。就在今年，一个细菌学家给了她一个意想不到的信息：那些东西是细菌。现在，Roberts在他们所检查的每一个大脑中的某些部位都发现了细菌。其中约有一半是健康人的大脑，而另外一半来自精神分裂症患者。

人类大脑切片里面存在细菌。图片： ROSALINDA ROBERTS

Roberts希望知道，在人死亡之后和大脑移除之前的这几个小时内，肠道细菌是否有可能“渗透”到大脑中。她观察了健康的小鼠大脑，这些大脑在小鼠被杀后立即进行保存，结果发现了更多细菌。之后，他们又检查了无菌小鼠的大脑，无菌小鼠身体中完全没有可检测到的微生物，死后它们的大脑中也并未发现微生物。这似乎排除了死后感染细菌的可能性。

RNA的测序结果揭示，大部分细菌都属于在肠道内比较常见的三类细菌，分别为厚壁菌、变形杆菌以及拟杆菌。这些细菌如何进入人类大脑？研究人员目前还不清楚。因为大脑是一个受保护的环境，围绕其血管的细胞网络会阻挡血液内容物，细菌和病毒如果能够穿过这种血脑屏障，则会有危及生命的风险。

目前，据研究人员猜测，它们有可能是从血管中穿过，从肠道向上进入神经，或者甚至有可能通过鼻子进入大脑。