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如何改善肠道微生物组,促进大脑与整体健康

How to Enhance Your Gut Microbiome for Brain & Overall Health

第61期2022-02-28简体中文
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本篇目录2 章节§01文字稿——第1部分§02文字稿:第 2 部分

§01文字稿——第1部分

安德鲁·休伯曼:

欢迎收听休伯曼实验室播客,我们在这里讨论科学以及适用于日常生活的、基于科学的工具。

安德鲁·休伯曼:

我是安德鲁·休伯曼,斯坦福大学医学院神经生物学和眼科学教授。今天我们要讨论肠道与大脑,讨论你的肠道如何影响你的大脑,以及你的大脑如何影响你的肠道。你们很多人可能都知道,有一种现象叫做“直觉”(gut feeling),它往往是一种你似乎知道、却并不真正清楚自己是如何知道的东西。这是“直觉”的一种含义。另一种含义是,你在自己真实的肠胃里、在身体里感受到某种东西,而它以某种方式驱使你以特定的方式思考、感受或行动,也许是趋近某样东西,也许是远离某样东西。

安德鲁·休伯曼:

不过今天,我们不会过多关注直觉的心理学,而是关注直觉的生物学,以及肠道和大脑如何相互作用。因为事实上,你的肠道既直接地通过神经元(即神经细胞)与大脑沟通,也间接地通过改变身体的化学环境与大脑沟通——这些化学变化会一路渗透到大脑,影响大脑功能的各个方面。但这种作用反过来也成立。你的大脑在影响你的整个肠道,我说整个肠道,不只是指胃,而是指你的整个消化道。你的大脑会影响诸如食物消化的速度、肠道的化学环境等;你是否处于压力之下、是否面临某种社交挑战、是否特别开心,事实上都会调整你肠道的化学环境,而肠道的化学环境反过来又会改变大脑的运作方式。

安德鲁·休伯曼:

我会把这些内容放在我们所说的“肠道微生物组”这一背景下为你串联起来。肠道微生物组是指沿着你整个消化道生活的数以万亿计的微小细菌,它们在代谢、免疫系统和大脑功能层面,强烈影响着你整个身体的运作方式。当然,我们也会讨论一些工具,也就是你可以做些什么来维持或改善肠道健康,因为你很快也会看到,肠道健康对于我们大脑层面、身体层面的方方面面的健康都极其重要,而且有一些简单、可操作的事情,我们每个人都可以去做,以优化肠道健康,进而优化整个神经系统的功能。

安德鲁·休伯曼:

所以今天我们一定会回顾这些内容。本期节目也算是下周嘉宾访谈的一个入门铺垫,下周的嘉宾是斯坦福大学的贾斯汀·索南伯格(Justin Sonnenburg)博士。索南伯格博士是肠道微生物组领域的世界级专家,因此我们会非常深入地探讨肠道微生物组的种种复杂性;我们会把它讲得非常简单易懂。在那一期里我们也会谈到可操作的工具。本期节目是独立的一期,所以你会获得大量信息和工具,但如果你有机会先看这一期,我想它会为与索南伯格博士的对话提供一个很好的铺垫。在开始之前,我想强调,本播客与我在斯坦福的教学和研究工作是分开的。不过,它是我希望并努力向大众提供零成本的科学及科学相关工具信息的一部分。

安德鲁·休伯曼:

秉承这一宗旨,我要感谢今天播客的赞助商。好,我们来谈谈肠道和大脑,以及你的肠道和大脑如何双向沟通。因为正如我之前提到的,你的肠道一直在与大脑沟通,你的大脑也一直在与肠道沟通。所以两者一直在进行这样一场持续的“共舞”,通常这低于你的意识察觉水平,不过你可能熟悉这样的体验:偶尔会肚子疼,或者吃了某样不合胃口的东西;或者反过来,吃到某样你觉得特别美味的东西,而那种感觉、或者说那种体验,是一种全身性的体验——你的大脑对你正在吃或刚吃过的东西感到兴奋,你的肠道也对你正在吃或刚吃过的东西感到兴奋,这似乎是一种大脑与身体统一的感知。

安德鲁·休伯曼:

今天我们会谈谈这种情况是如何产生的:从负面的意义上说,比如你遇到一个你非常讨厌的人,或者你肚子疼的时候;从正面的意义上说,比如你和一个你非常非常喜欢、想和对方多待一会儿的人互动的时候,或者你吃到某样你非常非常喜欢的东西、可以说想和那种食物“多待一会儿”的时候。

安德鲁·休伯曼:

肠道和大脑构成了我们所说的生物回路,意思是它们包含不同的“站点”。站点A与站点B沟通,站点B又与站点C沟通,依此类推,而且正如我之前提到的,它是双向的。肠道与大脑之间是一条双行道。我想一开始就强调一个要点:当我说“肠道”(gut)这个词、提到肠道时,我指的不只是胃。我们大多数人认为肠道就等同于胃,因为我们会想到有没有“肚子”(gut),或者有某种“直觉”(gut feeling)。

安德鲁·休伯曼:

但在肠-脑信号传递以及相关的微生物组这一语境下,肠道包括整个消化道。没错——从头到尾,整个消化道。以至于今天我们会谈到,比如说,位于你肠道中的神经元、神经细胞,它们与大脑中的特定部位沟通,引起特定神经化学物质的释放,例如多巴胺或血清素这类神经化学物质,它们可以激励你去寻求更多某种特定食物、某类互动或行为,或者让你回避某些特定的食物、互动和行为。而其中一些神经元,事实上是其中许多神经元,位于你的肠子里,而不是胃里。它们可以在小肠,也可以在大肠。

安德鲁·休伯曼:

事实上,你沿着整个消化道都分布着味觉受体和神经元。你沿着整个消化道都有神经元,它们与你的大脑沟通,影响你的所思、所感和所为。好,对于肠-脑轴,我们需要处理“脑”的部分,然后还要处理“肠”的部分。我们先快速谈谈“脑”的部分,因为在这里,“脑”这个词也有点用词不当:当我们说肠-脑轴时,它确实包括大脑,但也包括很多其他东西。正如你们很多人现在可能已经知道的——如果你是本播客的听众的话;如果不知道,也没关系——你的神经系统包括大脑和脊髓,两者共同构成了所谓的中枢神经系统。

安德鲁·休伯曼:

你的神经视网膜衬在眼睛后部,是眼睛中感光的部分,它也是中枢神经系统的一部分。所以实际上,你的眼睛是大脑的一部分。它们是大脑中唯一位于颅腔之外的部分。所以,视网膜、大脑本身和脊髓构成了中枢神经系统。神经系统的其他部分构成了所谓的周围神经系统,也就是位于视网膜、大脑和脊髓之外的神经系统组成部分。这一点非常重要,因为今天我们会大量谈论肠道如何与大脑沟通,而它正是通过周围神经系统的组成部分来实现的,也就是位于肠道和身体其他部位的神经细胞,它们与大脑沟通,并进入中枢神经系统,从而影响你的所思所感。

安德鲁·休伯曼:

这就是我们所说的肠-脑轴中的神经系统部分。再说一次,“脑”只是一个简称,涵盖了我刚才描述的所有要素。而“肠”,正如你现在所知,包括消化道的所有要素。我们来谈谈肠道、也就是你消化系统的构造或结构。不出所料,你的消化系统,也就是肠道,始于口腔,终于肛门,沿着它的整个长度,有一系列括约肌,把消化道的某些腔室与其他腔室隔开。

安德鲁·休伯曼:

此外,在这条我们称为消化道的管道上,酸度(有时也称为pH值)存在很大差异。事实证明,这种酸度差异形成了不同的小微环境,特定的微生物群、微小细菌可以在其中茁壮成长,或者无法生存。所以我希望你这样理解消化道,也就是肠-脑轴中的这个肠道组成部分:它不只是一个单一的组成部分。它不只是你的胃,具有特定的酸度和一堆特别擅长让你感觉良好、让你的消化通路运作良好的微生物。它是一系列腔室,是一个个小微环境,某些特定微生物群在其中茁壮成长,而另一些则不然。你采取的某些行为和你经历的某些体验,会调整这些微环境,使得特定的微生物群、某些细菌更有可能茁壮成长,而另一些则更不容易繁盛。

安德鲁·休伯曼:

我们会谈到这一切在你生命早期是如何建立起来的——实际上,从你来到这个世界的那一刻起,这个微生物组就开始建立了。它实际上受到很大影响,取决于你是剖宫产出生还是顺产出生;它也受到很大影响,取决于你出生时谁抱过你,确切地说就是哪些手触碰过你、你有多少皮肤接触、你是不是早产儿、家里有没有宠物、你是否被允许在泥土里玩耍、你是否被允许吃蜗牛,或者你是否被养在一个非常无菌的环境里。所有这些经历都塑造了这些小微环境,并决定了什么对这些微环境最好或最糟。

安德鲁·休伯曼:

好,你有这样一条我们称之为消化道的长管道,而且它非常非常长。事实上,如果我们把它展开,把肠子所有的弯曲和转折都拉直,我们会发现它非常长,大约有九米长。事实证明,消化道的结构对于肠-脑信号传递非常重要。再说一次,它是一根管道,管道的中空部分叫做管腔(lumen,拼写为l-u-m-e-n)。但管壁不一定是光滑的,至少在消化道的相当大一部分区域不是。在消化道的大部分区域,都有一些隆起和沟槽,看起来很像大脑的褶皱,但这些隆起和沟槽是由其他组织构成的。

安德鲁·休伯曼:

它们由所谓的黏膜层构成,所以那里有很多黏液。如果我们非常仔细地观察,会发现有一些细小的、毛发状的细胞突起,我们称之为微绒毛,它们能够推动东西沿着消化道前进。微生物群遍布消化道管腔的各处,从口腔开始一直到另一端,它们栖息在那些微绒毛之中,也栖息在管腔之中。如果我们非常仔细地观察消化道上的隆起和沟槽,会发现有一些小生态位、一些小区域,特定的东西最适合在那里生长和栖居。这听起来可能有点恶心,但其实是件好事,尤其是那些在那里生长和栖居的东西。有一些微生物细菌对你的肠道有益,并向你的大脑传递有益的信号。

安德鲁·休伯曼:

稍后我们会谈谈这种信号传递是什么样的,以及它是如何完成的。但我希望你对自己的肠道有一个清晰的脑海图景,这是我们平时不常看到的东西。我们想到肠道时,往往又只是想到胃这个空腔,食物进入那里被消化,但实际上它要复杂得多,也有趣得多。

安德鲁·休伯曼:

我一直在提到肠道微生物组、微生物群和这些细菌。为了避免混淆,我来更具体地定义一下这些术语。微生物群(microbiota)就是那些细菌本身。微生物组(microbiome)这个词既指这些细菌,也指这些细菌产生的所有基因,因为事实证明,它们会产生一些重要的基因,实际上影响着我们所有人。你体内有大量这样的小微生物、这些细菌。事实上,此刻你身上携带着大约两到三公斤,也就是超过六磅的这些微生物、这些细菌。

安德鲁·休伯曼:

如果我们在显微镜下观察它们,会看到它们是相对简单的小生物。有些保持静止,它们可能落进黏膜层里,或者停留在某根微绒毛上,或者待在某个小生态位里;另一些则可以四处移动,但它们基本上填满了整个管腔。它们包围并覆盖着微绒毛的表面,并且钻进任何它们能钻进去的小生态位里。如果你拿一个针头放在显微镜下观察,上面可以容纳成百上千个,甚至数千个或更多这样的小微生物细菌。

安德鲁·休伯曼:

我之所以说成千上万或更多——我给出的范围比较宽泛——是因为它们的大小确实各不相同。而且,它们在能否移动这一点上也各不相同。它们在你的肠道中不断更替,也就是说,它们可以说是不断“出生”,又不断死亡,有些会在你的肠道中停留很长时间,另一些则会被排出体外。你的粪便中大约60%——虽然想到这一点可能不太愉快——是由活的和死的微生物细菌构成的。所以你一直在制造并排出这些微生物细菌。而你制造哪些微生物细菌、有多少留在肠道里、有多少离开(也就是有多少被排出),在很大程度上取决于你肠道的化学环境,也非常强烈地取决于你吃的食物以及你不吃的食物。

安德鲁·休伯曼:

不过,我们吃的东西强烈影响我们的微生物组(也就是我们的微生物细菌),并不意味着没有其他因素影响我们微生物组的构成。我们的微生物组也由通过口腔、通过呼吸、通过接吻以及通过皮肤接触进入消化道的微生物细菌构成。事实上,决定我们微生物组的主要因素之一,是我们与谁互动以及我们所处的环境。这实际上也包括我们是否与动物互动。稍后我会谈到一些数据:你是否在一个养动物的家庭中长大,你成长的家庭中是否有大量社交接触(也就是皮肤接触),或者你是否在一个较少接触动物、较少身体接触的环境中长大,以及这些如何塑造你的微生物组。

安德鲁·休伯曼:

但简单来说,你吃的东西会影响你的微生物组,你做的事、你的想法和感受也会影响它,许多进入你消化道的微小细菌都是通过社交互动进入的。事实上,如果你问一位神经生物学家微生物组的作用是什么,他们几乎肯定会告诉你,它的存在是为了影响大脑功能。但如果你有微生物学家朋友——我就有——他们会告诉你:“嗯,也许大脑和神经系统的存在是为了支持微生物组。是反过来的。”你有这么多小微生物在我们体内安家。据我们所知,它们并不真正知道自己在做什么。我们不知道它们有没有意识。我们不能排除这种可能,但看起来可能性很小。尽管如此,它们正在利用你消化道沿途的不同环境。

安德鲁·休伯曼:

它们在利用各种社交互动。比如,和你说话、对着你呼气的人,和你握手的人,你亲吻或不亲吻的人,和你有或没有恋爱关系的人,还有你的狗、你的猫、你的蜥蜴、你的老鼠,无论你养什么宠物,都在影响你的微生物组。这一点毫无疑问。所以希望现在你对消化通路的构造有了一些了解,也对生活在这条消化通路不同部位的数以万亿计的小微生物细菌有了一些了解。但我们还没谈到、而我现在想谈的是,这些小微生物在你的消化道里实际上在做什么。除了为了它们自己的目的生活在那里之外,它们还在为你做贡献,比如帮助你消化。这些微生物产生的许多基因,是参与发酵的基因,以及参与消化特定类型营养素的基因。稍后我们会谈到,你吃的东西实际上可以改变这些微生物组成分所产生的酶。酶在很大程度上负责消化。它们催化其他各种细胞活动。但在消化通路的语境下,我们说的是帮助消化食物的酶。所以这些微生物确实在许多方面帮助你。如果你缺乏某些能帮助你消化的微生物,那么理所当然,你在消化某些类型的食物时就会遇到困难。这些微生物做的另一件了不起的事情是,它们通过代谢或促进特定神经递质的代谢,改变你大脑的运作方式。

安德鲁·休伯曼:

所以,肠道中存在某些微生物能够改善或恶化你的情绪,其途径之一,就是某些微生物被转化为或促进转化为诸如GABA这样的化学物质。GABA是我们所说的一种抑制性神经递质。它参与抑制其他神经元的活动,这听起来可能是坏事,但所有类型的镇静剂,比如酒精,以及许多天然产生GABA的神经元,都可以帮助让大脑中的某些回路安静下来。例如,在癫痫患者中负责焦虑的回路。所谓的GABA能神经元,其信号传递常常会被扰乱,也就是说它们产生的GABA没那么多了,因此通常释放谷氨酸等其他分子的兴奋性神经元,就可能出现所谓的失控性兴奋,从而引发癫痫发作。

安德鲁·休伯曼:

所以这里简单的信息是:微生物群通过制造神经化学物质,可以影响你大脑的运作方式。所以你要支持这些微生物群,我们也会给你提供支持它们的工具。但此刻的要点是,这些微生物群在局部制造一些物质来帮助消化食物。另一些微生物群则帮助制造某些神经递质,比如GABA,我们还会谈到多巴胺和血清素。因此,栖息在你肠道中的这些非常特定的微生物群,对许多许多生物功能都有深远影响,尤其是免疫系统功能、大脑功能和消化。这应该能让你对自己的肠道微生物组有一个相当完整的了解。

安德鲁·休伯曼:

现在,我想谈谈你的微生物组和大脑如何沟通,或者更准确地说,你的微生物组和神经系统的其余部分如何沟通。神经元,简单来说就是神经细胞,是在你的神经系统中承担大部分繁重工作的细胞。当然,也有其他重要的细胞类型。比如胶质细胞——非常非常重要的细胞类型。还有负责血流的内皮细胞、周细胞以及其他类型的细胞,但就我们通常所理解的神经系统功能而言,大部分繁重工作确实是由神经元完成的。

安德鲁·休伯曼:

你的肠道里有神经元,这不应该让你感到惊讶。神经元存在于你的大脑、脊髓、眼睛中,事实上遍布你的全身。你的心脏上和心脏里都有神经元,肺里有,脾脏里也有,它们连接着你身体的各个器官和组织。所以你的肠道里有神经元,这并不奇怪。

安德鲁·休伯曼:

然而,令人惊讶的是,存在一些特定类型的神经元,它们位于紧邻肠道管腔的黏膜层附近或其中,并且在“关注”——我会解释我说的“关注”是什么意思——肠道中的成分,包括营养物质和微生物群,从而能够通过一根我们称为轴突的长“导线”向大脑发送信号,把肠道某个特定位置的化学成分、营养质量以及环境的其他方面传达给大脑,进而影响大脑,比如让你去寻求更多某种特定食物。

安德鲁·休伯曼:

我给你描绘一个以行动为基础的画面。假设你像大多数人一样喜欢甜食。我并不特别喜欢甜食,但有几样我还是喜欢的。我抵挡不住真正好的黑巧克力或者真正好的冰淇淋,我还对甜甜圈有种似乎怎么也戒不掉的偏爱,虽然我并不常放纵自己。我确实喜欢它们。如果我吃了那种食物,显然,消化从口腔开始。那里有酶。食物被嚼碎,然后进入肠道。这些神经元会被激活,意思是当这些食物中存在特定成分、某些营养素时,会使这些神经元产生电活动。而对于这里相关的细胞类型,或者我应该说神经元类型,真正触发其激活的营养素是糖、脂肪酸和氨基酸。

安德鲁·休伯曼:

这些特定的神经元名叫肠内分泌细胞,但最近它们被定义为神经足细胞(neuropod cells)。神经足细胞是由杜克大学迭戈·博奥克斯(Diego Bohorquez)实验室发现的。这是一系列非凡的发现,大部分是在过去10年中取得的。正如我提到的,这些神经足细胞会被糖、脂肪酸或氨基酸激活,但对糖的激活反应尤其强烈。它们似乎确实是甜味感知系统的一部分,尽管我聚焦在这个特定的例子上,但它们很好地说明了我们肠道中的一组特定神经细胞是如何收集肠道某个特定位置存在什么物质的信息,并把这些信息传送到大脑的。

安德鲁·休伯曼:

它们是通过一条叫做迷走神经的神经通路来做到这一点的。迷走神经是周围神经系统的一部分,如果你只是在听的话,迷走神经描述起来有点复杂。如果你在看视频,我会试着用手比划成示意图,但如果你真的想学习神经解剖学,最好的办法就是尽可能在脑海中想象它。如果你能找到一张它的图片,那就太好了。

安德鲁·休伯曼:

它的工作原理是这样的。神经元有一个我们称为胞体(soma)的细胞体,所有DNA都包含在那里。细胞的许多运作机制都包含在那里,关于这个细胞要成为什么、如何运作的许多指令也包含在那里。这些神经元、或者说相关神经元的细胞体,实际上位于颈部附近。你可以把它们想象成一串葡萄,因为细胞体往往是圆形或椭圆形的。然后它们向一个方向发出一个我们称为轴突的突起,延伸到肠道,又向大脑发出另一个突起。颈部附近与此相关的那个小簇叫做结状神经节(nodose ganglion,拼写为N-O-D-O-S-E)。结状神经节是位于颈部两侧的小神经元簇,有一个突起延伸到肠道,另一个突起延伸到大脑。

安德鲁·休伯曼:

再说一次,这些只是所谓迷走神经的一个组成部分。迷走神经有许许多多分支,不只是通往肠道。还有通往肝脏的分支、通往肺的分支、通往心脏的分支、通往喉部的分支,甚至还有通往脾脏以及身体其他重要部位的分支。但现在我们只关注肠道中向大脑发送信号的神经元。博奥克斯实验室已经证明,这些神经足细胞是这个网络的一部分。它们能感知几种不同的营养素,但特别是当它们感知到糖时,会以电放电的形式向大脑发送信号,从而激活其他大脑站点,让你去寻求更多那种特定食物。这就把我们带到了一些经典实验,至少在我看来,这些实验令人惊叹。

安德鲁·休伯曼:

这些都是高度可重复的发现,例如表明,即使你绕过味觉,把甜的液体输注或把甜食放入肠道,人们的口腔永远尝不到它们,人们仍然会寻求更多那种特定食物。如果你让他们选择是把甜食还是苦的食物输注到肠道中,或者甜的还是酸的,又或者更甜的还是不那么甜的食物,人们会对甜食表现出选择性偏好,即使他们尝不到味道。在肠-脑信号传递的背景下理解这一点很重要,因为我们总以为自己喜欢甜食是因为它们的味道。确实,这仍然是对的,但我们所认为的甜食的美味,有很大一部分也与一种低于我们意识察觉水平的肠道感觉有关。

安德鲁·休伯曼:

我们是怎么知道的呢?博奥克斯实验室用现代方法做过实验,也有一些经典实验表明,即使绕过味觉系统,动物和人类也会主动寻求更多某种特定的甜食。反过来也成立。有人在动物和人类身上做过实验,让动物或人类选择并食用甜食。确实,如果给他们选择,他们就会这么做。然后再设法消除肠道内这些能感知甜食的神经元的激活。这些实验有几种不同的做法。在可追溯到80年代的经典实验中,采用的是所谓的膈下迷走神经切断术,也就是在横膈膜以下切断支配肠道的迷走神经分支,以便其他器官仍能正常运作,因为迷走神经非常重要。

安德鲁·休伯曼:

横膈膜以下,以便其他器官仍能正常运作,因为迷走神经非常重要,但基本上就是切断肠道中的甜味感知,同时仍然让人们有机会用口腔品尝甜食,而当他们没有这种肠道感知机制时——我们现在知道这种机制依赖于这些神经足细胞——他们就不会那么主动地寻求那么多甜食。更近期的实验涉及选择性地沉默这些神经足细胞,这类实验已经有很多不同的变体,但从中得出的结论是:我们对特定食物的体验和渴望,与这些食物的味道息息相关。正如你可能知道的,它也与食物的质地以及食物在口中的感觉有关,甚至确实与它们如何滑下喉咙有关,这有时可能非常愉悦,也可能非常不愉快。它还与发生在肠道本身的这种潜意识的味觉处理有关。

安德鲁·休伯曼:

再说一次,我说肠道时,不只是指胃里。实际上,在你消化道更下游的地方也有神经元、神经足细胞,它们向大脑发出信号,告知甜食的存在,以及诸如富含氨基酸的食物或富含特定类型脂肪酸的食物的存在,向大脑发出信号,促使你去寻求更多这些食物或摄入更多这些食物。

安德鲁·休伯曼:

你可能会问:“信号是什么?它究竟是如何在我没有意识到的情况下让我想要更多这些食物的?”它是通过调节特定神经调质的释放来做到的。对于不熟悉神经调质的人来说,它们类似于神经递质,但作用往往更广泛。它们往往同时影响多得多的神经元,名称包括多巴胺、血清素、乙酰胆碱、肾上腺素等等。有时人们把它们称为神经递质。严格来说,它们是神经调质。我几乎总是会把它们称为神经调质。

安德鲁·休伯曼:

神经足细胞(neuropod cells)通过迷走神经的一条特定分支,经由我们之前讲过的结状神经节,再经过脑干中的多个中继站,最终引起神经调质多巴胺的释放。多巴胺常与愉悦感和奖赏联系在一起,但更恰当的理解是,它是一种影响动机、渴求和追求的神经调质。它往往让我们进入行动模式——不一定是奔跑或在空间中移动,虽然它也能做到这一点。但在进食的情境下,它往往让我们更多地四处张望、更多地咀嚼、更多地伸手拿东西,并去寻找更多那些带给我们愉悦或满足感的东西。

安德鲁·休伯曼:

再说一次,你可能只是在意识层面把这种愉悦和满足感体验为某样东西在你口中的味道,但实际上,它既是由你口中的感觉引起的,也是由这些神经足细胞的激活引起的。

安德鲁·休伯曼:

这是一个令人惊叹的肠脑信号系统,而它只是肠脑信号系统中的一个。事实证明,这是我们目前了解最多的系统。肠脑信号还有其他组成部分,我们稍后会谈到,比如血清素系统。但就我们对其各个要素及其运作方式了解较多的肠脑信号实例而言,我认为,神经足神经元感知肠道中的甜味食物、脂肪酸和氨基酸,并通过迷走神经把这些信息传递到大脑,促使我们寻找更多提供这些营养素的食物——这是一条令人惊叹的通路,真正展现了肠脑轴的精妙与强大。

安德鲁·休伯曼:

我来谈谈时间尺度。这里我说的是一种特定类型的神经元,它利用电信号向大脑传递信号,促使我们想去寻找某一类特定的食物。与肠道的激素通路相比,这个过程相对较快,而激素通路同样涉及神经元。你的肠道也通过神经元、即神经细胞与大脑沟通,但其中一些神经细胞还会释放激素,这些激素的名字包括 CCK、胰高血糖素样肽-1、PYY 等等。

安德鲁·休伯曼:

激素通路——有时也称为激素-肽通路——的一个好例子是胃饥饿素(ghrelin)通路,它与我之前讲的通路相似,但稍慢一些。胃饥饿素,拼写为 G-H-R-E-L-I-N,会随禁食而升高。距离你上次进食的时间越长,或者如果你相对于自身热量需求吃得非常少,你血液中的胃饥饿素水平就会上升,而它的上升源于多种过程,包括肠道内的过程,也涉及神经系统。这是一条总体上驱使你去寻找食物的慢速通路。据我们所知,胃饥饿素系统并不偏向于寻找甜食或高脂食物之类。

安德鲁·休伯曼:

距离你上次摄入足够热量的时间越长,胃饥饿素就越高,它会激发你想去寻找食物的感觉。那么它是如何做到的呢?同样是通过影响大脑内的神经回路,其中包括我们所说的脑干自主神经中枢,因此它往往让你感到警觉,处于我们所说的较高水平的自主神经唤醒状态。如果你有一阵子没吃东西,你可能会以为自己会变得非常疲惫,因为我们都听说食物就是能量,热量就是我们需要燃烧的能量,但实际上你体内储存了大量能量,在真正需要时可以动用。但通常如果我们有一阵子没吃东西,就会开始变得焦躁,而这种焦躁是通过释放神经调质肾上腺素产生的,它促使我们更多地四处张望、更多地走动,并去寻找食物。

安德鲁·休伯曼:

这一切都发生在脑干自主神经中枢和下丘脑中。我们也做过一整期关于进食行为和新陈代谢的节目。你可以在 hubermanlab.com 找到这些节目。我不想过多深入下丘脑和脑干中枢的细节,但大脑中有一个特定区域叫孤束核,简称 NST,它受这些循环激素的强烈影响,往往驱使我们产生进食行为。

安德鲁·休伯曼:

这里的要点是,我们有一个快速系统,它关注肠道中的营养素或营养素的缺乏,促使我们去寻找食物或停止吃某些食物;我们还有一个较慢的、与激素相关的系统,它同样起源于肠道并影响大脑。但所有这些都汇聚到进食相关的神经回路上。进食神经回路包括弓状核、下丘脑等结构,也涉及许多其他神经化学物质,但关键在于,你有一条快速通路和一条慢速通路来驱使你多吃或少吃、去寻找并摄入食物,或者停止进食,也就是启动所谓的饱腹机制。它们是并行运作的。并不是一个先发生、然后停止,接着另一个再发生。它们始终是并行运作的。

安德鲁·休伯曼:

我之所以提到这一点,是因为这里有一个更大的主题,我们在生物学中一再看到,那就是并行通路的概念。一个系统上总是有多个油门和多个刹车。一个系统只有一个油门和一个刹车的情况非常、非常罕见。这一点在后面会变得很重要,届时我们会谈到优化肠道微生物组的工具,以促进健康饮食、健康消化和健康的大脑功能。

安德鲁·休伯曼:

我想花点时间谈谈胰高血糖素样肽-1,也叫 GLP-1。GLP-1 由肠道中的神经元和大脑中的神经元产生。这是一个相当新的发现,但很重要。GLP-1 往往会抑制进食、降低食欲。现在市场上已经推出了许多药物。例如,其中一种叫司美格鲁肽(Semaglutide),它本质上是一种 GLP-1 激动剂。它会引起更多 GLP-1 的释放。它被用于治疗 2 型糖尿病,即胰岛素抵抗型糖尿病。这与 1 型糖尿病不同,1 型糖尿病患者实际上无法产生胰岛素。它也被用作减轻肥胖的药物,而且似乎相当有效,至少在某些人群中如此。有一些食物和物质会增加 GLP-1。我在播客中谈到过其中几种。

安德鲁·休伯曼:

其中一种我出于完全不同的原因特别喜欢的是马黛茶,它能刺激 GLP-1 的释放。在南美洲,它常被用作食欲抑制剂,这很可能在很大程度上是因为它对 GLP-1 释放的作用,但也可能是因为它确实含有咖啡因,咖啡因有一定的兴奋作用,也可能参与脂肪分解,也就是利用储存的脂肪来获取能量,等等。

安德鲁·休伯曼:

简单提一下马黛茶,有一些报告称马黛茶可能会增加某些类型的癌症。我所看到的数据显示,这往往与马黛茶是否为烟熏版本以及饮用量有关,而且争论仍未有定论。我建议你去看看那些论文。你可以在网上搜索到。

安德鲁·休伯曼:

尽管如此,马黛茶是刺激 GLP-1 的一个来源。司美格鲁肽是另一个来源。GLP-1 也可以被多种食物刺激——坚果、牛油果、鸡蛋等等。某些高纤维的复合谷物也会刺激 GLP-1。我提到这些,并不是说这一定是你想用来减少食物摄入的途径。我甚至不知道那是不是你的目标,但 GLP-1 是另一种调节食欲的肠到脑信号机制,它依赖于饮食,取决于你吃什么或喝什么,而且 GLP-1 通路似乎对饮食成分特别敏感。我至少找到一项高质量的研究表明,例如生酮饮食——它几乎总是涉及摄入极低水平的碳水化合物——可以增加 GLP-1。不过正如我之前提到的,还有一些不属于我们所认为的生酮范畴的食物也能刺激 GLP-1,而且如我所说,还有像司美格鲁肽这样的处方药。现在也有其他刺激 GLP-1 的药物。

安德鲁·休伯曼:

GLP-1 是如何降低食欲的?部分是通过改变下丘脑中神经元的活动——下丘脑是位于我们口腔上颚正上方的一簇神经元,它们本身也会产生 GLP-1,并引起伸手、咀嚼等一切我们与进食行为相关的动作所涉及的运动回路的激活。我用 GLP-1 作为一个例子,说明这是一条你可能会选择通过饮用马黛茶、摄入我提到的那些食物,或者如果你感兴趣的话通过生酮饮食来利用的通路。但我提到它,也只是因为它是另一个绝佳的例子,展示了激素通路如何影响直接参与某种特定行为的大脑回路的活动。所以,这又是一个例子,说明肠道如何与大脑沟通,从而改变我们认为自己想要的东西,或者改变我们的实际行为。

安德鲁·休伯曼:

下次当你发现自己伸手去拿食物,或者发现自己想吃某种甜的东西、油腻的东西,或者含有大量氨基酸的东西、富含蛋白质的食物时,请记住,这不仅仅关乎食物的味道,甚至不一定关乎你需要或不需要的营养素。可能是这样,但这也关乎一直从你身体传来的这种潜意识信号。一波波激素、一波波神经细胞信号、电信号,正在改变你大脑的运作方式。这让我想起我与罗伯特·萨波斯基博士做的那期节目,他是世界级专家,是我在斯坦福的同事,专长于激素与行为等领域,但我们谈到了自由意志这个话题,正如你们许多人所知,这是一个有点棘手的话题。它涉及哲学等领域。

安德鲁·休伯曼:

我们来回讨论这个观点。我说:“嗯,我认为存在自由意志,难道不能肯定存在自由意志,或者至少可以肯定我们能够避免某些选择吗?”罗伯特说:“不。”事实上,他说的是:“才不呢。”他不相信我们有任何自由意志。他认为我们大脑中的事件是由低于我们意识察觉层面的生物学事件决定的,这些事件在我们做出决定或判断之前的几秒到几毫秒内发生,因此我们根本无法控制自己做什么、想什么和感受什么。

安德鲁·休伯曼:

当时我并不认同。我想:“啊,我不知道。我想我真的很想相信自由意志。在某种程度上我现在仍然相信,但当我们谈到肠道中的这些神经元和这些激素如何在下丘脑和孤束核等回路层面影响我们的大脑以及我们所做的决定时,这些都是远低于我们额叶皮层和意识知觉的大脑区域。

安德鲁·休伯曼:

我认为这些例子确实支持萨波斯基博士的观点,即我们体内发生的事件实际上正在改变我们大脑的运作方式。我们可能以为自己想要那个纸杯蛋糕,我们可能以为自己不需要吃东西或需要吃东西,并以为这完全基于我们用头脑做出的先验知识和决策。但事实上,根据 Bohorquez 实验室的研究,以及多年来可追溯到 80 年代、乃至 50 年代的经典研究(我们稍后会谈到),我非常清楚,我们的身体正在塑造大脑所做的决定,而我们对此毫无察觉。

安德鲁·休伯曼:

好消息是,无论你是否相信自由意志,仅仅知道整个过程正在发生,或许就能对你有所帮助。你或许可以利用这一点来获得一些洞察和理解,甚至找到一个介入自身行为的切入点。你可能会想:“啊,我觉得我想吃那种特定的食物”,或者“我觉得我想避开那种特定的食物,但实际上这并不是我纯粹基于理性做出的决定。这在很大程度上与我的肠道在告诉我的大脑什么有关。”

安德鲁·休伯曼:

我们主要一直在谈论肠道与大脑之间的化学通讯。之所以说是化学的,是因为尽管这些神经足细胞是通过电活动——我们称之为动作电位,在神经科学术语中我们称之为放电(spikes),即动作电位的放电——与大脑沟通的,但动作电位的放电,也就是那些神经信号,会引起大脑中化学物质的释放,比如多巴胺。这是化学传递。同样,激素虽然作用较慢,像神经肽 Y、CCK、胃饥饿素这样的激素,它们也是以化学方式传递信号的。它们在体内移动。它们会去影响不同细胞的化学输出,改变这些细胞的化学状态,以及与这些细胞沟通的其他细胞的化学状态。

安德鲁·休伯曼:

这给了我们从肠道到大脑信号传递的一个特定类别,即化学信号。但当然还有其他形式的信号,它们属于机械信号这一类别。你可能对此很熟悉。如果你曾经吃过一顿非常丰盛的饭或喝了大量液体,你会体验到肠道的膨胀。这不一定只是胃的膨胀,也包括肠的膨胀。这种膨胀会被位于你肠道中的神经元感知。信号上传到你的大脑,与负责抑制进一步摄入食物和/或液体的大脑区域沟通,并且在某些情况下,还可能与引起呕吐或想呕吐的神经回路的激活相关。

安德鲁·休伯曼:

所以,如果你曾经吃得太多,或者吃了不合你身体的东西,这些信息是通过机械感受器传递的,它们感知你肠道的机械状态,可能也感知肠道的化学状态,但主要是机械状态,信号上传到大脑,激活参与停止进食行为的脑中枢,并激活脑干中一个被神经解剖学家亲切地称为“呕吐中枢”的区域。这个区域更恰当的名称是化学感受器触发区(CTZ),或称最后区(area postrema),这个区域的神经元确实会触发呕吐反射。

安德鲁·休伯曼:

肠道与大脑的沟通方式既是化学的,也是机械的,它既可以用于增加某些类型的行为——今天我们主要谈的是进食行为,至少到目前为止是这样——也可以用于停止进食、闭上嘴、远离食物、转身避开食物,这些都是我们每当感到有点不舒服时都很熟悉的行为,其基础是这种针对胃部不适的机械感受器的激活。

安德鲁·休伯曼:

我们有化学信号和机械信号。我还想强调,从肠道到大脑存在直接信号和间接信号。直接信号就是我到目前为止主要在谈的那种信号,即肠道中的神经元与脑干中的神经元沟通,而脑干中的神经元又与下丘脑中的神经元沟通。当然,它们也会与前额叶皮层的神经元相互作用,前额叶皮层是大脑中参与决策的区域。比如“我觉得是那只虾让我不舒服的。我再也不想吃那个了”,或者“我再也不去那家餐厅了,因为我在那儿吃完大约一小时后,就开始感觉非常不舒服。我感觉在发烧,而且肠胃也不舒服。我的消化真的出了问题。”

安德鲁·休伯曼:

所有这类信息都是在前额叶皮层中、在意识层面处理的,但停止进食或多吃某样东西、靠近或远离某样东西的即时决定,是由位于我们所说的潜意识层面的神经回路做出的,而我们真正的意思是低于新皮层的层面。低于皮层基本上意味着低于我们的意识觉察水平。

安德鲁·休伯曼:

我们谈到了肠道内传递给大脑的两类信息:化学信息,即关于恰好存在的营养素的信息;以及机械信息,即肠道是否膨胀等。我们谈到了这些神经足细胞如何发出信号,引起大脑回路中多巴胺的释放,促使你去寻找更多某样东西。

安德鲁·休伯曼:

现在,非常合乎逻辑的是,多巴胺也参与呕吐这整件事。你可能会想:“嗯,这说不通啊。我以为多巴胺总是好东西。它参与动机和奖赏等等。”但事实证明,最后区,也就是脑干中的这个呕吐中枢,布满了多巴胺受体。如果多巴胺水平过高,实际上可能会触发呕吐。

安德鲁·休伯曼:

我们在用于治疗帕金森病等疾病的各种药物中看到了这一点。帕金森病是多巴胺缺乏,通常是缺少多巴胺神经元,它会导致静止性震颤和运动困难,因为多巴胺也与许多运动神经回路相关。许多用于治疗帕金森病的药物,比如左旋多巴(L-DOPA),会使多巴胺水平升高得如此之多,或者至少在大脑某些区域如此强烈地激活多巴胺受体,以至于可能引起诸如呕吐触发机制之类的激活。

安德鲁·休伯曼:

在自然情境下这也应该说得通:如果你暴饮暴食、不停地暴饮暴食,你肠道中对此作出反应的神经元只是在检测营养素的存在,它们本身并不真正做决定。它们不知道要停止进食。是你的大脑知道要停止进食或把那些食物排出。这是一件很美妙的事:这些神经元不仅与刺激摄入更多食物的大脑区域沟通,还与另一些大脑区域沟通,例如最后区,当多巴胺水平过高时,这些区域会使我们要么停止吃那种食物,要么在呕吐的情况下把食物排出。

安德鲁·休伯曼:

我提到这一点,并不是想给你一个与我们所说的食欲行为(即我们喜欢多做的事情)相对的恶心反例,而只是想让你感受到,即使是那些我们认为是感到恶心和呕吐的反射,或寻找更多食物的欲望,也确实在很大程度上受到一种推拉系统的控制,受到来自肠道的并行通路的控制,而且同样的神经化学物质——在这里是多巴胺——被用来产生两种相反类型的行为。一种行为是摄入更多,另一种行为是把你已经摄入的一切都排出去。我们的大脑实际上对来自肠道的信号量敏感,而不仅仅是对信号到达的路径敏感。我们的大脑非常仔细地关注着被触发的多巴胺水平是处于典型进食行为的正常范围内,还是我们已经暴饮暴食到了“够了”的地步。

安德鲁·休伯曼:

当然,机械信号也会作用于最后区和呕吐反射。如果我们的肠道非常膨胀,我们会感觉很难受,实际上可能会非常疼,我们会想呕吐,或者干脆就吐了。机械信号和化学信号总是并行到达的。它们从不步调一致地运作。现在我们有了化学信号、机械信号。现在我想谈谈直接信号和间接信号,因为到目前为止我谈到的几乎所有内容都是直接信号,即在大脑中汇聚以产生某种特定感觉、想法或行为的神经通路。但也存在间接通路,这就把我们带回到肠道微生物组和这些小小的微生物群。

安德鲁·休伯曼:

先在这里给你核心结论,然后我再稍微详细讲讲它是如何产生的:你的大脑、脊髓、眼睛以及外周神经系统中都有神经递质。它们引起神经活动的激活或抑制,也就是说,它们要么以电的方式激活其他神经细胞,要么使其他神经细胞的电活动减弱,而它们是通过神经递质来做到这一点的。但事实证明,肠道微生物群能够影响代谢事件,在某些情况下还能够自身合成神经递质。这意味着这些小虫子,这些作为你肠道“货物”的小微生物——那六磅重的货物——实际上能够制造神经化学物质,这些物质可以进入血液和大脑,间接影响你身体和大脑的其他细胞,也就是说,无需涉及我们一直在谈论的那些非常复杂的神经通路。

安德鲁·休伯曼:

换句话说,你吃的食物、你肠道微生物组的环境,实际上能够创造出化学底物,让你的大脑产生这样或那样的感受,感觉很好或感觉很糟,去寻求更多某种特定行为或回避该行为,这就构成了间接信号。我一直在大量谈论肠到脑通路的结构和功能,主要聚焦于进食行为,在某些情况下也包括避免进食,甚至将食物从消化道中排出。我想更深入地探讨一下这条从肠道到大脑的间接信号通路,因为它很好地把我们从肠道到大脑的神经元信号、肠道到大脑的激素信号,连接到同样包括微生物组在内的内容,也就是我们在本期节目开头开始谈论的话题。

安德鲁·休伯曼:

正如我几分钟前提到的,某些肠道微生物实际上能够合成某些可以影响大脑的神经递质,而且我们确实对哪些微生物能合成哪些特定神经递质有一些了解。例如,神经调质多巴胺可以由芽孢杆菌属(Bacillus)和沙雷氏菌属(Serratia)合成或从中产生。这些只是微生物的名字。我并不指望你们当中有人一定认得它们。这些也不是你一定会冲出去买来获得更多多巴胺的东西,但关键在于,特定的肠道微生物能够在我们的肠道中产生多巴胺,这些多巴胺可以进入我们的血液,总体上改变我们大脑和身体其他部位的多巴胺基线水平。

安德鲁·休伯曼:

我提到多巴胺的基线水平,是因为正如我在一期专门讲多巴胺的节目中谈到的——我在这里再重复一下基本内容——我们有神经递质或神经调质的基线水平,它就像潮水的水位,即总体水平,然后我们还可以有由行为或摄入特定食物、药物等引起的多巴胺峰值。芽孢杆菌和沙雷氏菌往往会提高我们的多巴胺基线水平。

安德鲁·休伯曼:

如果我们正在创造合适的肠道微生物组环境,让这些特定的肠道微生物能够在其中繁衍,那么我们的多巴胺基线水平就会升高。总体而言,这会带来情绪的改善。同样,还有其他肠道微生物,例如念珠菌(Candida)、链球菌(Streptococcus)、各种肠球菌(Enterococcus)——这些名字总是又奇怪又不怎么好听,至少对我这个神经生物学家来说是这样。尽管如此,这些特定的微生物支持血清素的产生,甚至可以被代谢成血清素,血清素是一种与情绪、社交互动以及大量不同类型的事件和行为相关的神经调质。

安德鲁·休伯曼:

同样,这些肠道微生物在我们肠道中存在并得以繁衍时,会提高我们血清素的总体水平,而叠加在这一血清素水平之上的,是针对某些行为而特异性释放的血清素。我真的很想强调基线和峰值这一点。血清素的基线水平可能决定我们的整体情绪:我们醒来时是感觉相当不错,还是——如果血清素水平恰好非常非常低的话——感觉非常糟糕;我们是倾向于处于一种平静的状态,还是倾向于有些易怒。但当然,我们一天中经历的个别事件,也许是收到的一句赞美,也许是有人对我们说了些令人恼火的话,无论是什么,也会影响血清素水平,但这些血清素事件将与大脑中特定神经回路的事件相关。

安德鲁·休伯曼:

这是一个重要的话题,因为我认为很多人都听过这样一个相当准确的说法:“哦,我们 90% 到 95% 的血清素是在肠道中制造的。”的确,这是真的。它是由我刚才描述的那类微生物制造的。现在有很多很多实验——大多在动物模型中进行,但也有一些在人类中进行——表明,如果肠道微生物组在这些特定细菌方面存在某种缺乏,血清素水平就会下降,人们的情绪会受到影响,也许甚至他们的免疫系统功能,也许甚至……

第 1 部分(共 3 部分)结束 [00:27:04]

安德鲁·休伯曼:

人们的情绪会受到影响,也许甚至影响他们的免疫系统功能,也许甚至会加重某些精神疾病。然而,很多人把这理解为大脑中的血清素全部来自肠道或大部分来自肠道。事实并非如此。实际情况仍然是,你的大脑中有神经元负责直接释放血清素,以回应某些事物,比如社交触摸或其他类型的积极社交体验。

安德鲁·休伯曼:

所以,我们有一些肠道微生物实际上可以转化为多巴胺,提高我们的多巴胺基线水平。我们有一些肠道微生物实际上可以提高我们的血清素基线水平。而且确实还有其他肠道微生物,比如乳杆菌(Lactobacillus)或双歧杆菌(Bifidobacterium)——这些名字复杂难念,Bifidobacterium——它们可以使 GABA 水平升高。GABA 是一种抑制性神经递质,可以起到轻微镇静的作用,可以减少易怒等。

安德鲁·休伯曼:

但那只是基线,即这些神经调质的“潮水水位”。我想再次强调,我们的大脑和身体中仍然有神经回路在以非常强效的方式特异性地释放多巴胺、血清素和 GABA。所以这两者协同作用,即使肠道和大脑既是并行运作又相互直接影响,这也是一种强大的协同效应。现在已有数百项研究,到目前为止甚至可能有数千项,大多在动物模型中进行,通常是小鼠,但也有一些人类研究,表明为这些肠道微生物创造合适的繁衍环境确实能改善情绪和幸福感,而当我们的肠道微生物组不健康时,它确实会削弱我们的情绪和幸福感。建立健康的肠道微生物组有两个主要阶段。一个你可以控制,另一个则不太受你控制。

安德鲁·休伯曼:

我在与索南伯格博士(Dr. Sonnenburg)的那期节目中对此做了非常详细的讨论,那期节目紧接着本期推出,也就是下周一。但现在,我只想概括一下关于肠道微生物组早期建立的几个要点。

安德鲁·休伯曼:

事实证明,我们在生命最初三年所接触的环境——与我们的皮肤、消化道以及任何其他黏膜内壁接触的东西,甚至包括尿道、鼻腔,任何通向外界、会带入某些微生物的开口——都将对我们体内能够携带的微生物的整体“菜单”产生深远影响。而且看起来,在最初三年里接触并建立多样化的微生物组确实至关重要。关于剖宫产出生的婴儿与顺产婴儿相比微生物组多样性较低,有很多推测,也有一些数据。

安德鲁·休伯曼:

有人尝试——尽管并非结论性的尝试——将这一点与自闭症谱系障碍的出现联系起来,至少根据某些统计数据,剖宫产出生者出现自闭症谱系障碍的概率似乎更高。不过也有其他研究反驳了这一点,我想明确这一点。然而,很明显,婴儿在子宫内几乎没有接触到微生物,即便有也很少。也许有一点,但不多。而正是在分娩过程中,以及他们来到这个世界后紧接着的几天和几周里,他们的肠道微生物组得以建立,那些肠道微生物在肠道中定居下来。

安德鲁·休伯曼:

所以这将取决于他们是母乳喂养还是奶瓶喂养;取决于他们是否接触过家养宠物;是由多位照护者抱过还是只由一位照护者抱过;以及他们是否是早产儿,在能够被带回家之前,为了促进进一步发育而被安置在特别受限的环境中。

安德鲁·休伯曼:

我不想给人留下这样的印象:如果你曾被隔离,或者是剖腹产出生的,你就注定会拥有糟糕的微生物组。事实并非如此。然而,确实如此的是,在生命早期能够建立的微生物群多样性越高,对长期结果就越有帮助,无论是在脑到肠道的信号传递、肠道到脑的信号传递方面,还是对免疫系统而言。

安德鲁·休伯曼:

有一些不错的研究表明,如果儿童在生命早期接受大量抗生素治疗,可能会对健康肠道微生物组的建立非常不利。所幸的是,重新建立健康的肠道微生物组有助于挽回其中一些缺陷。因此,如今医生在给幼年儿童开抗生素类药物时要谨慎得多,不只是三岁以前,而是延伸到五岁、七岁乃至十岁。

安德鲁·休伯曼:

即使对成年人,他们也非常非常谨慎,或者说他们应该如此。原因之一是耐抗生素细菌的存在,或者说是其扩散,这类细菌在医院及其他地方越来越常见,可能导致严重问题。但除此之外,还因为人们认识到,肠道微生物组会影响、甚至实际产生能够影响情绪和心理健康、影响免疫健康等的神经递质。

安德鲁·休伯曼:

正如我之前提到的,有数百项甚至数千项研究强调了微生物组在大脑健康、精神健康等方面的关键作用。我只想重点介绍其中几项研究,特别是一些来自长期从事此类研究的实验室的近期研究。其中一项更令人兴奋的研究来自贝勒医学院 Mauro Costa-Mattioli 的实验室。

安德鲁·休伯曼:

Mauro 的实验室长期以来一直在研究自闭症谱系障碍的小鼠模型,并长期利用小鼠模型观察社交行为。他们已经能够鉴定出特定类型的微生物群,当这些微生物群在肠道中定植时,可以帮助抵消一些自闭症症状,至少是这些小鼠模型中存在的自闭症症状。好,再说一遍,这不是人类研究。这是在小鼠模型上进行的研究,原因很简单:你可以进行这类操作。基本上,他们把小鼠放在无菌环境或非无菌环境中,或者让小鼠接触特定的微生物群而不接触其他微生物群。他们发现了一种名为 L. reuteri(罗伊氏乳杆菌)的特定微生物,拼写为 L. R E U T E R I。用 L. reuteri 治疗可以纠正这些自闭症模型中存在的社交缺陷。

安德鲁·休伯曼:

它是通过激活我们的老朋友迷走神经来实现的,但并不仅仅是因为迷走神经触发多巴胺的释放。事实证明,这种特定的肠道微生物 L. reuteri 能够纠正这种自闭症谱系障碍模型中的社交缺陷,是通过一条同时刺激多巴胺释放和催产素释放的迷走神经通路实现的。他们以非常机制性的方式证实了这一点,例如,他们证明如果去除催产素受体,就看不到这种挽救效果。

安德鲁·休伯曼:

当然,这些是小鼠模型,所以我们必须以适当的审慎态度看待它们,但它们确实令人兴奋,而且与此同时还有其他研究在进行:把患有某种疾病或没有某种疾病的人的微生物组,移植到患有某种疾病或另一种疾病的人体内。让我解释一下我的意思。

安德鲁·休伯曼:

肠道微生物组及其影响健康之潜力的早期发现,并不是在肠-脑通路的背景下,而是在结肠炎的背景下。这可以追溯到上世纪 50 年代的研究,当时患有非常严重、难治性结肠炎、且其他任何治疗都无效的人接受了粪便移植。是的,正如字面意思:取没有结肠炎的健康人的粪便,将其移植到患有结肠炎的人的下消化道中,结果他们观察到结肠炎显著改善,甚至得到挽救。

安德鲁·休伯曼:

这是最早的迹象之一,表明粪便中的某种东西(偏偏是粪便)竟然能够把另一个人从疾病中挽救出来。这听起来有点疯狂离奇,对你们中的一些人来说甚至可能有点恶心,但正如我在本期节目开头提到的,粪便中近 60% 是活的或死的细菌、微生物群,而这真正开启了探索不同微生物群可能具有何种治疗作用的整个领域。

安德鲁·休伯曼:

事实上,在针对某些精神疾病的粪便移植中也已显示出这种情况。这些研究仍在进行中,质量参差不齐。出于各种原因,这类研究很难开展:要找到合适的患者群体、获得同意等等,还要确保一切处理得当。但其做法是,将没有特定精神疾病或代谢疾病的个体的粪便,移植到患有特定代谢疾病的人体内。在某些情况下取得了巨大的成功。

安德鲁·休伯曼:

其中一个更有力、更突出的例子是肥胖症。有些人即使摄入非常低的热量,即使采用液体蛋白饮食,也根本无法减重。这些是相对罕见的疾病,但这些人原本可能会接受胃旁路手术。现在有些人正在接受来自体重健康者的粪便移植,他们取这些人的粪便,放入下消化道,结果在原本无法减重的人身上,可以看到减重方面的显著改善。

安德鲁·休伯曼:

实际上,在某些情况下,他们可以开始吃相对正常量的食物,同时仍然减重。所以相当了不起。这告诉我们,这些微生物群中有某种非常强大的东西。不过,这些效果是如何产生的,目前尚不清楚。

安德鲁·休伯曼:

一种观点是,它影响了代谢组,也就是新陈代谢的组成部分。几乎可以肯定会是这样。另一种观点是,它影响了神经递质,从而改变大脑中的行为和食物选择。不过正如我提到的,这些人中有些人一开始就已经吃得很少了,所以这个论点要更难成立一些。

安德鲁·休伯曼:

现在也有一些较为知名的例子,说明粪便移植可能导致负面结果,但这些负面结果进一步凸显了微生物组在影响身体健康方面的力量。其中一个关键例子是,为治疗结肠炎之类的疾病而将粪便物质移植到另一个人体内。它确实能有效治疗。但如果粪便的供体恰好是肥胖者或患有其他代谢综合征,已有观察发现,受体也可能仅仅因为接受了该供体的特定微生物群而患上那种代谢综合征。

安德鲁·休伯曼:

所以这些微生物群可以产生正面结果,也可以产生负面结果。当然,我们大多数人对粪便移植并不感兴趣,也不会去寻求。大多数人感兴趣的只是为了免疫系统和大脑功能而营造健康的肠道微生物组环境。我们几分钟后就会谈到如何做到这一点。

安德鲁·休伯曼:

但我只是想进一步强调微生物群在塑造大脑化学,以及塑造情绪或心理健康其他方面的力量,而这些方面通常我们并不会把它们与肠道联系起来。近年来发表了几项研究,我现在只重点介绍其中一项。

安德鲁·休伯曼:

§02文字稿:第 2 部分

第一作者是 Tanya Nguyen,拼写为 N-G-U-Y-E-N。论文标题是《孤独感和智慧与肠道微生物多样性及组成的关联:一项探索性研究》("Association of loneliness and wisdom with gut microbial diversity and composition: An exploratory study")。这是一项有趣的研究,考察了 184 名年龄在 28 岁至 97 岁之间的社区居住成年人。他们探究了较高的微生物多样性是否以某种方式与他们所称的孤独感和智慧这两个变量相关。他们使用了多种不同的测试来进行评估。

安德鲁·休伯曼:

这些是心理学文献中常见的测试,在生物学文献中则不那么常见,但无论如何,确实有方法可以测量孤独感和智慧之类的东西。在这里,智慧是孤独感的对立面,至少在这项研究的背景下是如此。他们发现,微生物多样性越高,即一个人的微生物组越多样,孤独感的发生率就越低。他们的做法是采集粪便样本,对其进行 RNA 分析,基本上就是对这些个体的粪便进行基因测序,获取他们感到孤独或不孤独程度的评分,并将两者进行相关分析。而这只是其中一项研究。我之所以提到它,是因为它特别新,而且看起来做得特别好。

安德鲁·休伯曼:

还有另一项研究,我只是推荐给大家。这项研究于 2020 年发表在《科学报告》(Scientific Reports)上。研究标题是《按肠型划分的情绪健康与肠道微生物组特征》("Emotional well-being and gut microbiome profiles by enterotype")。我特别喜欢这项研究的一点是,他们能够把某些微生物群的存在与主观幸福感以及抑郁症状的有无联系起来。

安德鲁·休伯曼:

他们对个体的微生物组进行了高通量基因测序。这意味着测量微生物群,弄清楚存在哪些微生物群、他们的微生物组有多多样。总的来说,肠道微生物组多样性是一件好事。然后再将其与所谓的 P-A-N-A-S 评分相关联,P-A-N-A-S 代表“积极情感消极情感量表”(positive affect negative affect schedule)。

安德鲁·休伯曼:

这是我的实验室广泛使用的一项测试,其他实验室也用它来评估情绪和幸福感。他们定义了所谓的三种肠型,即三类饮食差异很大的人群,这些人群往往分别落入以下类别:负面情绪症状较多或较少、正面情绪症状较多或较少,以及是否倾向于更抑郁、更焦虑或有更多与压力相关的行为等。

安德鲁·休伯曼:

他们从这项研究中得出了一些强有力的提示:我们应该在饮食中摄入哪些类型的东西,也许甚至有某些东西是我们应该避免的,但肯定是我们应该摄入的那类可以提升情绪和幸福感、并倾向于使人们远离较多抑郁样、焦虑和压力相关症状的东西。在我们讨论哪些具体食物有助于形成健康的微生物组之前,我想提出一个更大、也许更重要的问题:什么是健康的微生物组?

安德鲁·休伯曼:

我想,如果你去问任何一位世界级专家(我当然也问过 Sonnenburg 博士):“什么是健康的微生物组?”他们都会告诉你,那是一个具有高度多样性、包含许多不同类型细菌的微生物组。这是有道理的,因为从逻辑上讲,它会包括产生 GABA、多巴胺和血清素的细菌,以及支持免疫系统、发挥多种不同作用的细菌。

安德鲁·休伯曼:

但是,增加微生物群多样性是否就总是一件好事?嗯,似乎并非如此。益生菌和益生元都能增加微生物群多样性,可以改善情绪、消化、免疫系统等等。这一点已经得到证实,但主要是在抗生素治疗后、疾病康复期、承受很大压力或正在应对各种身心挑战的人群中得到证实的,在这些情况下,它们是用来补充肠道微生物组的一种尝试。

安德鲁·休伯曼:

然而,同样明确的是,因过量摄入益生菌而导致的微生物群过多,可能会引发脑雾之类的问题。实际上有一些不错的研究指出,微生物组的某些代谢产物,即在肠道和身体中产生的某些化学物质,确实可能导致脑雾状态。人们认为这是通过肠道的乳酸通路发生的,进而影响大脑。

安德鲁·休伯曼:

如果你想更深入地了解过量服用益生菌是否可能导致脑雾这个问题,我建议你看一篇特定的论文。这篇论文发表在《临床与转化胃肠病学》(Clinical and Translational Gastroenterology)上,标题是《脑雾、胀气和腹胀:SIBO、益生菌与代谢性酸中毒之间的联系》("Brain fogginess, gas and bloating: A link between SIBO, probiotics and metabolic acidosis")。它发表于 2018 年。我们可以提供这项研究的链接。参考文献中还有其他几项研究指出,在某些情况下,过量摄入益生菌和肠道微生物群过度增殖确实可能带来问题。

安德鲁·休伯曼:

我提到这一点,不是为了让你困惑,而是因为外界的信息本身就令人困惑。我们都会认为,单纯增加微生物群多样性总是一件好事,但存在某些阈值,超过这些阈值后,过度的微生物多样性可能会带来问题。我想大家都同意,体内生活的微生物种类太少不是好事。

安德鲁·休伯曼:

不过,这些都没有回答我认为大家真正想知道答案的问题,那就是:为了改善肠道微生物组,我们应该做什么、不应该做什么?我的意思是,显然我们无法穿越回 0 到 3 岁的时候:如果当时没有狗就去养一条狗,如果当时没有被母乳喂养就去接受母乳喂养,如果当时没有机会就改为顺产而不是剖腹产;我们就是无法穿越时空去做这些。然而,我们所有人都应该设法改善肠道微生物组的状况,因为它会以至关重要的方式影响我们大脑和身体其他方面的健康。

安德鲁·休伯曼:

那么我们应该做什么?不应该做什么?

安德鲁·休伯曼:

显然,我们知道压力会对肠道微生物组产生负面影响。然而,某些可能“负面影响”微生物组的压力形式包括禁食,即长时间禁食。这是有道理的,因为许多微生物群需要食物才能茁壮生长。事实上,它们中的许多(如果不是全部的话)在某个时候都需要食物。

安德鲁·休伯曼:

还有其他问题,比如我们是否应该吃特定的食物,以及应该多久吃一次这些食物?我们都被告知纤维极其重要,因为其中含有益生元纤维,基本上可以为微生物组提供养分。但纤维真的必要吗?它对促进健康的微生物组有多必要?显然,有不少人遵循相对低纤维的饮食,例如生酮饮食,这些饮食在某些情况下可能具有抗炎作用,有时也能改善某些微生物种类。

安德鲁·休伯曼:

所以这一切可能相当令人困惑。为此,我向我们的常驻专家、斯坦福大学的 Justin Sonnenburg 博士提出了所有这些问题,他在本期之后播出的那一期节目中非常系统地回答了这些问题。但我不想对你们有所保留,所以我只给出这些答案的一个非常概要的版本,然后你会在那一期节目中获得更深入的解答。

安德鲁·休伯曼:

我问到了禁食,之所以问禁食,是因为多年前我参加皮尤生物医学学者(Pew Biomedical Scholars)会议时,另一位皮尤生物医学学者是肠道微生物组方面的专家。我问他:“嘿,益生菌对微生物组有好处吗?如果有,我应该服用哪一种?”他的回答非常有意思。他说:“在某些情况下可能有好处,特别是如果你在旅行或承受压力的时候。但事实证明,大多数益生菌中所添加的那些特定细菌,实际上并不能补充你最需要的微生物群。”

安德鲁·休伯曼:

我心想:“哦,那他们为什么不做出能补充你最需要的微生物群的产品呢?”他的回答是:“嗯,它们不能补充那些,但它们会补充其他微生物群,而一旦你开始吃合适的食物,这些微生物群反过来又会促进你确实需要的那些微生物群的发展。所以它们改变了环境,使环境变得更好,从而间接支持‘好的微生物群’的增殖。”

安德鲁·休伯曼:

好,这个回答有点绕,但我确实很欣赏他的回答。然后我问他关于禁食的问题。我说:“嗯,现在很多人开始对间歇性禁食感兴趣。人们在每 24 小时周期中有相当一部分时间为了限时而不进食。也就是限制性进食。这对肠道微生物组有什么影响?会让它更健康,还是更不健康?”

安德鲁·休伯曼:

嗯,我那位来自耶鲁的同事和 Sonnenburg 博士都证实,在禁食期间,尤其是长时间禁食期间,我们实际上会开始消化掉我们消化道的很大一部分。当然,整个消化道并不会开始消失,但黏膜层会变薄,或者至少黏膜层会受到破坏。许多微生物种类可能开始死亡。所以这让我很惊讶,但也很有意思:禁食实际上可能会破坏肠道微生物组中某些健康的组成部分。

安德鲁·休伯曼:

但同样,这里有一个注意事项。这个注意事项是,当人们在一段禁食期后进食时,健康的肠道微生物群可能会出现代偿性增殖,也就是增加。所以你开始明白,禁食既不是好的也不是坏的。你开始明白,特定的饮食,即某些限制性饮食或富含某种宏量营养素的饮食,对微生物组而言可能谈不上好或坏。然而,Sonnenburg 博士以及该领域的其他专家也给了我们一些答案:有某些食物和某些我们可以摄入的东西,确实能增强微生物组,使其比不摄入这些食物时更健康。

安德鲁·休伯曼:

接下来,我想谈谈我认为在这一领域真正具有开创性且很重要的一项研究。这项研究由 Sonnenburg 实验室与同样位于斯坦福的 Chris Gardner 实验室合作开展,他们在人体中比较了两大类饮食:一种是富含纤维的饮食,人们一再提出这种饮食可以增强微生物多样性,甚至增强肠-脑信号传递,或许还能增强免疫系统;另一种是富含所谓低糖发酵食品的饮食。

安德鲁·休伯曼:

在深入介绍这项研究及其结论之前(因为这些结论非常有意思,而且对我们所有人都非常具有可操作性),我确实想谈一谈益生菌,因为我想避免混淆。

安德鲁·休伯曼:

摄入益生菌并不总会导致脑雾。我想把这一点说清楚。事实是,摄入益生菌,即使这些益生菌并不直接含有人们想要使其增殖的那些微生物种类,也可能有助于改善微生物多样性。

安德鲁·休伯曼:

总的来说,维持健康的肠道微生物组似乎需要摄入某些类型的食物。我们稍后会谈到这些食物,但或许也需要通过益生元或益生菌,以相当低的水平、持续地补充微生物群系统。

安德鲁·休伯曼:

所以这些并不是高剂量的益生菌,除非是在菌群失调的情况下。例如,如果某人刚做完一轮抗生素治疗,需要补充肠道微生物组,那么食物以及药片和粉末形式的益生元和益生菌可能会非常有用。或者在人们承受很大压力、频繁出行或饮食发生剧烈改变的情况下。也许是由于出行,也许是由于疾病,也许是由于压力。但当有多种不同的事件叠加在一起,对微生物群多样性造成压力或使其减少时,至少我认为,这时通过摄入优质益生菌或益生元来支持肠道微生物组可能是有用的。

安德鲁·休伯曼:

所以,是在人们承受压力,或者其身体系统因环境或疾病相关原因而普遍处于压力状态时,才可能值得倾向于使用比平常更高剂量的益生元或益生菌。而在正常情况下,则应该专注于通过饮食获取优质营养,并以相当低到中等的水平摄入益生菌,和/或以相当低到中等的水平摄入益生元。

安德鲁·休伯曼:

根据我咨询过的专家的意见,这似乎是合乎逻辑的做法。但当然,如果你的医生出于任何原因开具或建议你服用高剂量益生菌,你绝对应该听从医生的意见,而且无论如何你显然都应该听从医生的意见。在未咨询医生的情况下,你绝不应该在你的营养计划或补充剂计划中添加或去除任何东西。

安德鲁·休伯曼:

那么,为了最大限度地促进所谓肠-脑轴的健康,我们应该做什么?我们应该如何支持好的微生物群的多样性,这些微生物群帮助我们产生所有我们想要的神经递质、改善免疫系统功能等等?

安德鲁·休伯曼:

嗯,其中一部分要靠基本功。我说的基本功,是指那些真正为我们整体健康打下基础的事情。也就是在 80% 以上的时间里获得时长充足的深度睡眠。我的意思是,如果你能做到百分之百,那就太好了,但很少有人能做到。

安德鲁·休伯曼:

还要适当补水,适当的社交互动,适当的营养,我们稍后会更多地谈营养。还要限制过度、长期的压力源或压力。事实上,几乎所有这些方面我们都做过专门的节目,尤其是关于压力。

安德鲁·休伯曼:

我们有一期 Huberman Lab 播客节目专门讲如何掌控压力,你可以在 hubermanlab.com 上找到。如何避免长时间的强烈压力,以及如何抵消这些压力。鉴于无论你是否在禁食,压力都可能扰乱微生物组,这些工具应该是有用的。

安德鲁·休伯曼:

在我看来,探讨肠道微生物组、食物摄入与整体健康之间关系的一项里程碑式研究,就是来自 Justin Sonnenburg 实验室和 Chris Gardner 实验室(两者都在斯坦福)的这篇论文。这篇题为《靶向肠道微生物群的饮食可调节人体免疫状态》("Gut-microbiota-targeted diets modulate human immune status")的论文发表在《细胞》(Cell)期刊上,该期刊或许是世界三大顶级期刊之一,《自然》(Nature)、《科学》(Science)和《细胞》(Cell)确实是综合科学、尤其是生物医学科学领域的顶尖期刊。

安德鲁·休伯曼:

这是一项非常有趣的研究,是在人类身上进行的。研究分为两个主要组别。一组受试者被指示增加饮食中的纤维量,实际上吃的是高纤维饮食。另一组被指示吃高发酵食品饮食。现在,两组……

第 2 部分(共 3 部分)结束 [00:54:04]

安德鲁·休伯曼:

……高发酵食品饮食。两组受试者一开始都没有吃很多纤维或发酵食品,并被告知在四周的逐步增加期内,逐渐增加他们摄入的纤维或发酵食品的量,这是为了避免出现任何严重的胃部不适。事实证明,如果你还不习惯吃大量纤维,大幅增加纤维摄入量可能会引起一些胃部不适。但如果你随着时间慢慢适应(正如我们将看到的,这背后有一个机制,在这项研究中得到了揭示),如果你随着时间慢慢适应,身体系统就能耐受。同样,如果有一个逐步增加的阶段,比如先每天摄入一份,然后也许两份,再逐步增加,在这项研究中最高达到每天六份,那么高发酵食品也很容易被耐受。

安德鲁·休伯曼:

然而,在这个逐步增加期之后,被分配到高纤维条件的组维持高纤维摄入六周,高发酵食品组维持高发酵食品摄入六周,之后他们停止高纤维或高发酵食品饮食,并有一个为期四周的随访期,在此期间他们逐渐恢复到基线水平。在整个研究过程中,研究人员评估了他们肠道微生物组中微生物群的多样性,还进行了多项免疫系统功能的测量,特别是对所谓“炎症组”(inflammatome)的测量。免疫系统涉及许多不同的分子。我专门做过一期关于免疫系统的节目,如果你有兴趣了解其中一些分子是什么,即各种反映大脑和身体处于高炎症状态还是炎症降低状态的细胞因子和信号分子,欢迎收听那一期节目。它同样可以在 hubermanlab.com 上找到。

安德鲁·休伯曼:

无论如何,在这项研究中,他们探究了两组中各自表达的免疫标志物种类并进行了比较。这篇论文的基本结论是,与他们的预测相反,高纤维饮食并没有导致微生物群多样性增加,至少并非在所有情况下都如此,这有点出人意料。人们原本的想法是,益生元纤维以及水果、蔬菜、谷物等中的许多物质,应该能够支持微生物群多样性和现有微生物群的增殖,但他们并没有观察到这一点。不过我想非常明确地指出,这些结果并不表明纤维对整体健康没有用处。但它确实表明,增加纤维摄入并没有增加微生物群多样性,而正如我之前提到的,微生物群多样性通常与微生物群功能、健康和整体幸福感的改善相关。

安德鲁·休伯曼:

而高发酵食品饮食条件则非常有趣。它导致了微生物组多样性增加,以及炎症信号和炎症活动减少。所以是一举两得。基本上,通过相当大量地摄入发酵食品(每天四到六份或更多,这是相当多的发酵食品摄入量,我们会谈到其中有哪些食物),结果非常积极。微生物组多样性明显增加,炎症信号减少,因此像白细胞介素-6 以及其他许多与大脑和身体炎症增加相关的白细胞介素和细胞因子都显著降低。现在,我们来稍微谈谈份数之类的概念。这项研究中有一个相对次要、但我认为对采取实际行动很有用的点:发酵食品的份数,作为炎症组改善(即炎症减少)和微生物群多样性改善的预测因素,其预测力不如个体摄入发酵食品的持续时间那么强。

安德鲁·休伯曼:

换句话说,一个人每天持续摄入发酵食品的时间越长,在肠道微生物组和减少炎症方面的结果就越好。所以我认为这是很重要的一点。我之所以特别指出这一点,是因为对很多人来说,即使经过这个逐步增加阶段,每天六份发酵食品可能也显得相当多。那么这些发酵食品是什么呢?我想我们很多人都知道某些奶酪是发酵的,啤酒是发酵的,康普茶也是发酵的。在这项研究中,他们特别关注低糖发酵食品,也就是原味酸奶,在某些情况下还有韩式泡菜(kimchi)或德国酸菜(sauerkraut)。然而,一个重要的考虑因素是,它需要含有所谓的活性菌(live active cultures),这意味着酸菜里必须确实有活的微生物群。

安德鲁·休伯曼:

判断是否如此的一种方法是:如果你从杂货店非冷藏区的非冷藏货架上购买罐装或盒装的德国酸菜、腌黄瓜或韩式泡菜,它不会含有活性微生物菌群。同样,如果你食用添加了大量糖或其他成分的酸奶,它对微生物组也不会产生同样的积极作用。至少这是基于生活在含糖酸奶与原味酸奶中的微生物群种类之间的一些关系所作的预测。他们让人们可以选择食用任意多种不同的低糖发酵食品,所以,再说一遍,可以是德国酸菜、韩式泡菜,以及开菲尔(kefir)、纳豆(natto)之类的食物。在日本,人们食用纳豆,这是一种发酵食品。啤酒并不在纳入的发酵食品清单中。

安德鲁·休伯曼:

当我们说每天六份时,指的确实是六份六盎司的量,或者六份四到六盎司的量,而不是包装上标注的六份。所以,这其实是相当多的发酵食品。那么该如何判断自己摄入得够不够呢?如果你决定采用这个多吃发酵食品的方案——至少就我对这项研究以及目前正在进行的一些后续工作的理解,如果你想出于各种理由改善肠道微生物组,比如脑-身体健康、减轻炎症等等,这听起来是个非常好的主意——那么你一定要选择自己喜欢吃的发酵食品。所以,对你来说,如果是开菲尔,或者是原味酸奶,或者是德国酸菜(恰好是我个人的最爱),那你要确保它是你乐意大量摄入的东西,而且你能接受大概要在一天中分多次摄入。

安德鲁·休伯曼:

当然,每个人的用餐时间安排各不相同,但这确实要求你不能只在睡前或某一顿饭中吃掉所有发酵食品。我想你也可以那样做,但总体而言,为了尽量减少肠胃不适,最好的做法是把它分散到一天当中。我还想提一下卤水。卤水是浸泡德国酸菜的液体,是那种非常咸的液体,里面含有大量活性菌种。这项研究确实纳入了卤水,或者说允许受试者把卤水算在内。在与索南堡博士的讨论中——我们会在下周播出的那一期中更详细地展开——我们谈了很多关于卤水在促进微生物群多样性方面可能具有的特殊价值,因为它含有丰富的活菌。接下来我想花点时间聚焦于高纤维组,因为对被分配到该组的受试者有一些有趣的观察。

安德鲁·休伯曼:

首先,增加纤维摄入量确实增加了可用于消化纤维的酶的数量。这与那种"逐步增加阶段"的观点一致:随着时间推移逐渐增加纤维摄入,可以减少肠胃不适,同时也能更好地利用纤维,总体而言这应该是好事。所以,虽然他们没有观察到免疫系统功能的提升或微生物群多样性的增加,但这些消化纤维的酶确实增加了。他们还观察到了所谓的个体化免疫反应。高纤维组中有一些亚组,在他们的反应方面——或者我应该说在他们的"炎症组"(即他们表达的炎症标志物)方面——以及微生物群多样性方面出现了有趣的变化。

安德鲁·休伯曼:

基本上分成了三组。其中一组的炎症标志物实际上出现了上升,这相当令人意外,对于"纤维总是对我们有益"这一说法来说大概也不是什么好消息。不过那只是纤维摄入组中的一小部分人。另外两组都出现了基线微生物群多样性的下降,尽管程度不同。所以我不想把纤维描绘成坏东西,但纤维在微生物群多样性方面确实没有表现出高发酵食品饮食那样的积极效果。因此,我对这项研究的解读——我认为很多人基于这些数据也采取了同样的立场——是我们应该增加发酵食品的摄入,这对于支持肠道微生物组、减少大脑和身体中的炎症信号来说就是一件好事。而实现这一点有很多不同的方法。

安德鲁·休伯曼:

我提到了一些具体的食物。不过,每当谈到摄入发酵食品,尤其是那些来自超市冷藏区、含糖量低等等的优质发酵食品时,我们确实必须考虑成本,因为有些东西,比如康普茶,可能相当贵。我还应该提一下,有些康普茶其实含有酒精,有些则不含或只含极少量酒精。要避免发酵食品的高昂成本,同时又能大量摄入发酵食品,一个办法就是自己动手做。这也是我们家里已经开始探索和尝试的事情。一个简单的做法就是自己做德国酸菜。它需要的原料很少,基本上就是卷心菜、水和盐,但要用这种低成本方法在家大量制作德国酸菜,你需要遵循特定的流程。

安德鲁·休伯曼:

据我所知,要找一份很好的自制德国酸菜配方,最好的资源是蒂姆·费里斯的书《4小时厨师》(The 4-Hour Chef)中的自制德国酸菜配方。那里有一套非常出色的流程。包括把卷心菜切碎,放进碗里,用手把它揉碎——这还挺好玩的——加水,撒上一些盐盖住,然后把它放在特定的环境中,并定期刮掉表面的一些物质。你必须这么做,才能确保里面不会长出对你有害的微生物之类的东西。所以你一定要仔细遵循流程。但这是一种成本非常非常低的方法,可以制作出大量发酵食品,这样你就不会为了改善微生物组而倾家荡产。另外,如果你真的特别迷恋康普茶之类的东西,为了避免康普茶的高昂成本,还有一些途径可以获得红茶菌母(scoby),基本上就能让你在家自己做康普茶。

安德鲁·休伯曼:

我从没试过,但我做博士后的时候,实验室里有个本科生——嗯,我就不点他的名了,他后来去读了医学院,我想他已经完成了住院医师培训,现在是一名执业医生。总之,他那时总是在家里做康普茶。他告诉我这极其简单,不过话说回来,他还有许多其他技能和特质,让我觉得他做几乎任何事情都轻而易举,而我连基本的烹饪都常常搞不定。所以,如果你稍微有点冒险精神,也许可以尝试自己做康普茶。但外面有很多不同的流程和配方,可以用来自制低糖发酵食品,所以你不必总是跑出去买新鲜的德国酸菜。我还要为那些想通过泡菜(腌黄瓜)来摄入发酵食品的人提一句:罐装腌黄瓜很少甚至几乎从不含有发酵菌。它们大多只是用醋、水和一些香料浸泡而成,不过也有一些是含有发酵菌的。

安德鲁·休伯曼:

你确实需要在包装上找找这一点。我不知道,也许有人知道怎么做纳豆,知道怎么做好泡菜(kimchi)之类的东西。根据这项研究的数据,每天摄入更多份发酵食品理应对我们的肠道微生物组有益,这一点是确定的。既然这一期不仅是关于肠道微生物组,还关于肠-脑健康,我应该提一下肠道微生物组与大脑之间的一种信号传递方式,我们之前没有讨论过,我这里只简要带过:当"炎症组",也就是炎症相关的基因和标志物保持在健康范围内时,这种免疫系统状态会被主动传递给大脑。有一种中间细胞类型负责将免疫状态传达给大脑,这种细胞就是小胶质细胞。顾名思义,它是胶质细胞的一种。

安德鲁·休伯曼:

当身体中有大量炎症时,这些小胶质细胞实际上会被激活,并可能开始蚕食大脑和神经系统的各种组成部分。我不是说大规模的蚕食,它们不会把整个大脑消化掉。但这些小胶质细胞可以说是大脑中常驻的巨噬细胞。巨噬细胞存在于外周,会吞噬碎片之类的东西。小胶质细胞平时会定期清除在清醒周期中积累的碎片,以及大脑每天发生的微损伤所产生的碎片。所以它们承担着许多重要的、基础的日常功能,也就是我们所说的"管家"功能。但当身体中有大量炎症、出现大规模免疫反应时,小胶质细胞可能会被过度激活,人们认为这会导致各种认知缺陷或思维障碍,甚至随着时间推移可能导致某些形式的神经退行性病变。不过就目前而言,最后这一点更多是一种假说,而不是一个已被牢固确立的事实。

安德鲁·休伯曼:

在人类身上还有大量研究要做。然而动物数据非常非常有力地表明,当免疫系统被激活、长期被激活或被过度激活时,神经组织——也就是脑组织和其他中枢神经系统组织——会受到损害。所以有很多理由让我们不仅要提高微生物组多样性,还要改善免疫系统功能,并减少体内存在的炎症标志物,因为这些炎症标志物可能会在大脑中引发有害事件。虽然吃发酵食品、自己做发酵食品、购买优质发酵食品可能看起来有些麻烦,但我想说,从成本收益或投入收益的角度来看,这其实是相当划算的:只要你在几周时间内逐步增加每天吃的发酵食品种类或份数,让身体能够良好耐受,就应该会对你的微生物组多样性,乃至肠-脑功能产生非常积极的影响。

安德鲁·休伯曼:

我绝不会建议大家完全放弃纤维。我认为关于我们需要多少纤维、某些形式的纤维是否优于其他形式,目前还存在一些争论。我不打算卷入那场争论。即使没有我掺和自己的观点,那场争论已经够剑拔弩张了。但我认为有充分的证据支持这样一个事实:对大多数人来说,摄入相当量的纤维会是个好主意。我只想说,要确保你同时也摄入相当量的发酵食品。关于纤维,在《细胞》(Cell)杂志上发表的一篇配套文章中——那是一篇关于索南堡和加德纳论文的、我们称之为"新闻与观点"的文章——他们提出了一个相当好的观点:纤维摄入的增加导致了这些碳水化合物活性酶的增加,也就是所谓的CAZymes,这些酶有助于消化纤维,引用原文:"表明微生物组降解纤维类食物中复杂碳水化合物的能力增强。"

安德鲁·休伯曼:

换句话说,多吃纤维和富含纤维的食物使这些酶增加,而这些酶能让你吃下更多富含纤维的食物,或者更好地消化来自其他途径的富含纤维的食物。所以,增加纤维至少有一个用处,尽管这与肠道微生物多样性和减轻炎症是两回事。如果不谈一谈关于人工甜味剂与肠道微生物组的一些数据和争议,那就是我的疏忽了。我想非常明确地说明,接下来我要告诉你的内容仅在动物模型中得到证实,至少据我所知,是在小鼠模型中。这些研究——有好几项,但几年前发表在《自然》(Nature)杂志上的那一项受到的关注最多——显示,大量摄入人工甜味剂,尤其是糖精或三氯蔗糖之类的动物,其肠道微生物组会出现紊乱。

安德鲁·休伯曼:

我不知道有任何人类研究显示出同等的效果,也不知道有任何人类研究显示植物来源的低热量甜味剂,比如甜菊、罗汉果之类的东西,会产生同等效果。至少就我的探索而言,我没有找到任何专门与甜味剂阿斯巴甜相关的数据。所以目前这个问题有些争议,实际上这算是一个高压线话题:当一方站出来说人工甜味剂有害,因为它们会扰乱肠道微生物组时,许多人的普遍回应是:"那只在动物模型中得到过证明。"而这确实是事实。所以目前,我认为无论哪一方都没有很有力的论据。我认为人们基本上应该问问自己是否喜欢人工甜味剂,是否愿意承担这个风险,显然这是个人的选择。

安德鲁·休伯曼:

不过我也想指出迭戈·博奥克斯(Diego Bohorquez)实验室最近的一项研究,它实际上显示,肠道中的神经元,也就是那些神经足细胞,能够区分真正的糖和人工甜味剂。这是一项非常有趣的研究工作,就在最近,2022年2月发表。论文标题是《对糖而非甜味剂的偏好取决于一种肠道感受细胞》。长话短说,他们发现有一类神经足细胞能识别肠道中的糖,并通过我们之前谈到的通路——结状神经节、迷走神经、多巴胺等等——把肠道中存在糖的信息传递给大脑。有趣的是,同一类神经元也能对人工甜味剂作出反应,并把这一信息传递给大脑。但当这些神经元对人工甜味剂与对真正的糖作出反应时,其信号模式,乃至传递给大脑、被大脑接收的特征性模式,实际上有相当大的不同。

安德鲁·休伯曼:

这非常有意思,因为它首先意味着,神经元在从肠道向大脑传递什么信号方面具有惊人的特异性。它还意味着,大脑可能会接收到一种特定的信号,表示:"我正在摄入尝起来是甜的食物或饮料,但在甜味方面实际上并没有提供多少营养",也就是说虽然是甜的,却没有热量。再说一次,这些都是潜意识层面的处理。而且就像我们刚才讨论的关于人工甜味剂与肠道微生物组的那些研究一样,目前还不清楚这与人类有何关系。但鉴于小鼠在肠-脑层面的细胞过程和分子过程具有相似性,我认为可以合理推断,这些神经足细胞很可能在人类身上也能传递真糖与人工甜味剂存在与否的信号,尽管这一点仍有待实证确定。

安德鲁·休伯曼:

那么我想简要回顾一下今天讲过的内容。我一开始谈了肠-脑轴的结构与功能。我描述了消化道的基本结构和功能,以及消化道如何容纳各种微生物物种,也就是许许多多的小细菌,它们可以向大脑和身体其他部位传递各种信号。我们确实也谈到了它们实现这一点的各种方式。我们谈到了直接通路,也就是从肠道向上延伸到大脑、再从大脑返回肠道的真实神经网络。我们还谈到了间接通路,即一些肠道微生物群实际上能够合成神经递质,这些神经递质进入血液,可以影响身体、影响免疫系统,还可以进入大脑并在大脑中作为神经递质发挥作用,就像源自大脑内部的神经递质一样。

安德鲁·休伯曼:

我们还谈到了什么构成健康与不健康的微生物组,很明显,拥有多样化的微生物组比非多样化的微生物组更健康。但正如我指出的,关于究竟要在肠道中增强哪些微生物物种、抑制哪些物种,才能实现最佳的肠-脑轴功能,仍然存在很多疑问。我们谈到了禁食等做法可能如何影响微生物组,以及考虑到禁食的其他一些积极作用,其中有些影响可能有点违反直觉;或者不只是禁食,还有其他一些有一定限制性的饮食,无论是在时间上有限制,还是在宏量营养素摄入上有限制,它们可能会或可能不会改善肠道微生物组的健康。基本结论是:因为我们并不确切知道特定饮食如何影响肠道微生物组,也不知道禁食是促进还是削弱微生物组,所以目前我们确实无法断言它们是在改善还是在削弱微生物组。

安德鲁·休伯曼:

然而,很明确的是,压力,尤其是慢性压力,会扰乱肠道微生物组。当然,同样明确的是,抗生素也会扰乱肠道微生物组。这就引出了益生元和益生菌的话题。我强调了这样一个事实:对大多数人来说,摄入优质的未加工食品,其中包含一些益生元纤维,也包含一些益生菌,可能是健康的,但益生菌的水平不要过高。高剂量的补充益生菌,比如益生菌药片中的那种,甚至处方益生菌,可能最适用于人们处于严重慢性压力之下,或刚刚结束一个严格的抗生素疗程,或正在接受持续或反复的抗生素疗程的情况。这并不意味着以任何形式、任何种类摄入益生菌都不好。它只是意味着那些非常高剂量的益生菌,同样通常是处方形式或胶囊药片形式的,可能最好留给那些情况,当然,也就是你的医生为你开处方的时候。

安德鲁·休伯曼:

你应该始终遵循医生的建议。但在某些情况下,比如你可能正在倒时差,因为某种原因过度出差或过度工作,睡眠不足,或者饮食与平时相比发生了剧烈变化——我们还谈到了增加饮食中的纤维量可能有助于增加消化纤维的酶,以及对富含纤维食物的吸收——但真正起作用的是摄入发酵食品。事实上,每天摄入四份甚至多达六份发酵食品,对于减少体内炎症标志物、改善整个肠道的微生物群多样性,并由此改善肠-脑轴上的信号传递和结果,可能会有巨大的益处。所以我们从结构讲到功能,再讲到四种信号传递方式——机械的、化学的、间接的、直接的——然后是益生菌、纤维和发酵食品。最后我还顺带讲了一点在家自制发酵食品的方法,以便尽量抵消一些成本。

安德鲁·休伯曼:

而且,这件事做起来也挺有趣的,有些成品其实味道相当不错。我实际上发现,我们在家做的发酵德国酸菜,完全可以媲美超市冷藏区买到的德国酸菜。而我绝对算不上什么熟练的厨师或大厨,基本上毫无烹饪技能可言。所以如果我能做到,你也能做到。希望你觉得这些信息有用,或许也能付诸实践。我做这一期节目的动机之一,再说一次,是作为与贾斯汀·索南堡博士那一期的入门铺垫。在那一期里,我们会非常深入地探讨肠道微生物组,较少涉及肠-脑轴,而是真正深入地讨论肠道微生物组——它是什么、它做什么、它不做什么,以及他实验室一些尚未发表的新发现。

安德鲁·休伯曼:

我之所以对做这一期节目感到兴奋,还因为我认为我们很多人都听说过肠道微生物组。我们听说过生活在肠道里的这些细菌。我们听说过肠-脑轴,或者听说我们制造的血清素有90%甚至更多是在肠道中合成的。我们听说过肠道是"第二大脑"之类的说法。但我认为对很多人来说,他们并不清楚肠道微生物组究竟是什么,以及它向大脑和身体其他部位传递信号的通路和机制。所以我希望今天的信息至少让这个话题更清晰一些,让你对我们的肠-脑轴这一奇妙系统有一个更生动的认识。

安德鲁·休伯曼:

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第3部分(共3部分)结束 [01:21:04]

— 读到这里,多懂一点。 —