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腸道.大腦.腸道菌(二)

腸道菌主宰身心健康 解密腸道與腸道菌共生奧秘

「微生物語是腸腦對話的關鍵」之一

作者:艾莫隆.邁爾(Emeran Mayer,肝膽腸胃科醫師、神經科學家),譯者: 毛佩琦

腸道與腸道菌存在共生關係,彼此互惠互利,維護人體健康。(Shutterstock)
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編者按:「腸腦菌軸」研究揭示了腸道-大腦-腸道菌群間互動的奧祕。繼前一篇文章談到「大腦與腸道熱線不斷,協力調節身心機能,本文探究腸道與腸道菌互利的共生機制,促進腸道健康,有助於腸腦的良性溝通,維護人體健康。

腸道菌與腸道互利共生 最早見於古老動物

令人驚訝的是,這些簡單的神經網絡與訊息傳遞分子,讓數百萬年前的原始動物得以用設定好的方式,對吃下肚的食物做出反應,就跟現代人類的腸道一樣。牠們攝取食物後,會做出跟人類消化道同樣的固定運動:一連串反射動作,把攝入的食物從食道推至胃部與上腸道,並協助排出腸道廢物。當這些動物攝入毒素時,牠們也能從腸胃道的一端或兩端排出毒素,跟人類食物中毒時的嘔吐與腹瀉一樣。

這些早期的海洋動物也有專門的細胞,可以分泌特定化學物質來協助觸發消化反射。這些分泌細胞可能是我們腸內分泌細胞的始祖──我們的腸內分泌細胞是一種特化細胞,負責製造身體大部分的血清素與腸道荷爾蒙,讓你出現飢餓或飽足感。

小型海洋生物與寄居微生物之間的新共生關係對兩者都有許多好處。

這些動物因此有能力消化特定食物、獲得自己無法合成的維生素,並能閃避或排出毒素與其他環境中的危害。而這些動物消化系統中的微生物則得到可容納它們的舒適環境,使它們得以生長,並可免費從某地點移動至另一個地點。我們可以把這種微生物的集合體視為人類腸道菌叢的最早版本。

由於腸道菌與宿主之間的這種共生關係對雙方都有很大的好處,因此今天地球上幾乎所有的多細胞動物都保留了這種共生關係,從螞蟻、白蟻、蜜蜂、牛、大象到人類,無一例外。事實上,這些基本的消化活動維持了數億年之久,已足以證明那些寫入你腸道與腸道神經系統程式的卓越進化智慧。這點也讓我們得以理解,為什麼我們的腸道菌、腸道與大腦之間,有如此錯綜複雜的關係。

腸道與大腦精密分工 維持人體運作

隨著更複雜的動物演化而成,原始神經系統發展成消化系統以外更複雜精密的神經網絡。這個網絡與腸神經系統是分開的,但仍與腸神經系統保持密切的關係,也保留了多數的訊息傳遞機制。這個精密的新神經網絡最後發展成中樞神經系統,在顱骨內建立起總部。

與外部世界相關的行為,一開始是由腸神經系統全權負責管理,後來則逐漸改由中樞神經系統接管,包括:在情況允許下,接近或閃避其他動物的能力。這些功能最後都轉移至大腦的情感調節區域,而腸神經系統則負責基本的消化功能。這就成了人類腸腦軸線之中持續存在的分工模式。

距離少數微生物與簡單海洋動物的原始腸道初次接觸那時,已經經過了數億年的時間。但我們自那時起展開的漫長演化之旅解釋了為什麼你的腸道,包括腸神經系統和腸道菌相,持續對你的情緒與整體的身心健康有這麼強烈的影響。

腸道菌與腸道共生機制複雜 維護人體身心健康

數百萬年前,微生物與其宿主之間發展出最簡單的共生形式,至今仍在我們體內持續進行。腸道菌叢藉由享受在我們腸道中的特權生活──源源不絕的食物供應、適中的溫度,與無限次數的免費旅行而獲益。它們還得以自由連接我們的內部網絡──由荷爾蒙、腸道胜肽、神經脈衝,以及其他化學訊息所傳遞的持續資訊流。無論我們是睡是醒,這些資訊讓它們得以監控我們的情緒狀態、壓力程度,以及身處的環境條件為何。獲取這些私密資訊有助於腸道菌叢調整自己的代謝物,以確保自己的居住環境處於最佳狀態,並且與我們的腸道環境和平共處。

做為互惠交換,微生物則提供人體必要的維生素、代謝肝臟產生的消化化合物(膽酸)、分解身體從未接觸過的外來化學物質異生物質([xenobiotics])。最重要的是,人體的消化系統無法自行分解或吸收的膳食纖維和複合醣分子,都由微生物來負責消化,因此得以提供人體大量的額外熱量,否則這些熱量將流失在糞便中。

在史前時代,比起煩惱如何把自己塞進緊身牛仔褲,人們更關心狩獵與採集充足的食物,因此腸道菌叢從食物中腦獲取的額外熱量有助於人類的生存。然而,今日的人類食物過剩,肥胖成了流行病,腸道菌提供的額外熱量反倒成了負擔。

尊重這份古老合約中具約束力的種種要點,已讓微生物與宿主維持了數百萬年和平互利的共存關係。這是一項讓人驚歎的成就──這種和諧共存的紀錄,我們人類難以望其項背。◇

(網站專文)

<本文摘自《腸道.大腦.腸道菌【新版】:飲食會改變你的情緒、直覺和大腦健康》,如果出版社提供>

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責任編輯:王曉明

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