摘要

多樣性和適應(yīng)性的腸道菌群是人體的重要組成部分，也是維持健康生活的必要條件。腸道菌群在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)發(fā)育過程中起著重要的作用挽鞠。腸道菌群與CNS的通信是雙向的，因此一個(gè)人的精神狀態(tài)也可能受到腸道菌群組成的影響狈孔。腸道通透性增加和腸道屏障受損與腸道菌群失調(diào)有關(guān)信认，進(jìn)而影響CNS的結(jié)構(gòu)和功能。此外除抛，腸道微生物群與神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間存在彈性聯(lián)系狮杨。在這里母截，本文討論了腸道菌群在CNS功能和發(fā)育中的生物學(xué)關(guān)聯(lián)到忽，包括血腦屏障、髓鞘形成和神經(jīng)發(fā)生清寇。此外喘漏，還探討了影響腸道菌群和CNS的因素，包括特異性和非特異性因素华烟、年齡翩迈、益生菌、益生元盔夜、抗生素等负饲，并試圖通過臨床證據(jù)和潛在機(jī)制來闡明腸道菌群失調(diào)與神經(jīng)退行性疾病/障礙之間的聯(lián)系。對影響腸道菌群和CNS連接因素的新見解可用作治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有效工具喂链。

前言

細(xì)菌返十、古菌、真菌和病毒等微生物群共存于人類和其他動(dòng)物的胃腸道中椭微。腸道菌群的益處早在30多年前就已為人所知洞坑，它對健康和疾病都有影響。過去十年的研究表明蝇率，胃腸道和大腦之間存在一種復(fù)雜而雙向的交流迟杂，即所謂的“腸-腦軸”(GBA)刽沾。GBA作為腸道和大腦之間的協(xié)調(diào)器，在免疫排拷、內(nèi)分泌侧漓、營養(yǎng)和神經(jīng)系統(tǒng)之間傳遞不同的生理信息。自主神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)监氢、腸神經(jīng)系統(tǒng)(ENS)火架、免疫系統(tǒng)以及微生物代謝產(chǎn)物、循環(huán)激素和其他神經(jīng)調(diào)節(jié)分子對于建立腸道菌群和大腦之間的連接至關(guān)重要忙菠。這種雙向交流在維持腸道穩(wěn)態(tài)和影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵過程方面發(fā)揮著重要作用何鸡。此外，有研究發(fā)現(xiàn)牛欢，腸道微生物合成的神經(jīng)活性代謝產(chǎn)物與帕金森病(PD)骡男、阿爾茨海默病(AD)、多發(fā)性硬化以及肌萎縮側(cè)索硬化等神經(jīng)退行性疾病有關(guān)傍睹。此外隔盛，免疫學(xué)和神經(jīng)精神疾病(如精神分裂癥、自閉癥和抑郁癥)也被發(fā)現(xiàn)與腸道菌群失調(diào)相關(guān)拾稳，因此腸道微生物被認(rèn)為是一個(gè)重要的健康調(diào)節(jié)因子吮炕。了解腸道微生物對大腦的影響機(jī)制，可能有助于設(shè)計(jì)新的策略來治療不同的神經(jīng)系統(tǒng)疾病访得。

****腸道菌群和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的聯(lián)系****

腸道菌群與宿主共同進(jìn)化了數(shù)千年龙亲，形成了一種復(fù)雜而互利的關(guān)系。據(jù)估計(jì)悍抑，人平均一生中有大約60噸食物通過人體胃腸道鳄炉，其中含有大量來自周圍環(huán)境的微生物，對原生腸道菌群構(gòu)成了巨大威脅搜骡。最近的估計(jì)顯示拂盯，人體內(nèi)細(xì)菌的重量約為0.2kg，而人體細(xì)胞和細(xì)菌細(xì)胞的比例接近1:1记靡，但早期研究將這一比例列為1:10谈竿。腸道中存在六大主要細(xì)菌門，包括厚壁菌門摸吠、擬桿菌門空凸、變形菌門、放線菌門蜕便、疣微菌門和梭菌門劫恒。這些腸道細(xì)菌為宿主提供了許多好處，包括加強(qiáng)腸道完整性或塑造腸上皮細(xì)胞、從難以消化的食物中獲取能量两嘴、保護(hù)宿主免受病原體的侵襲以及調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)丛楚。然而，腸道菌群的失衡可能對這些關(guān)鍵過程具有潛在風(fēng)險(xiǎn)憔辫。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能與腸道菌群之間存在明顯的聯(lián)系趣些，包括腦回路、神經(jīng)生理和行為等方面贰您。腸道菌群向中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供信號(hào)以支持其功能坏平。此外，多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病與腸-腦軸有重要聯(lián)系锦亦。已知腸道菌群對宿主5-羥色胺生物合成的影響可影響小鼠和人類宿主行為的多個(gè)方面舶替。也有研究表明，腸道菌群調(diào)節(jié)了血腦屏障(BBB)的通透性杠园。此外顾瞪，大腦代謝組與腸道菌群之間的密切相關(guān)性已被證實(shí)。在動(dòng)物模型中抛蚁，已經(jīng)證實(shí)了無菌(GF)小鼠的過度應(yīng)激反應(yīng)以及腸道菌群失調(diào)與阿爾茨海默病(AD)和自閉癥譜系障礙(ASD)的關(guān)聯(lián)陈醒。腸道菌群產(chǎn)生的許多因素顯著影響了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能∏扑Γ總的來說钉跷，這些研究支持了腸道和大腦連接的假設(shè)。

****腸道菌群的發(fā)展與影響****

腸道菌群的發(fā)展似乎在出生前就開始了肚逸，因?yàn)樵谀阁w的胎盤中可檢測到某些共生菌(包括厚壁菌門爷辙、軟壁菌門、變形菌門吼虎、擬桿菌門和梭菌門)犬钢。但普遍的觀點(diǎn)是苍鲜，嬰兒的腸道菌群從出生時(shí)開始建立思灰，不同的細(xì)菌門迅速在嬰兒的腸道內(nèi)定殖，然后在腸道內(nèi)定居并繼續(xù)生長混滔。在發(fā)展的早期階段洒疚，腸道菌群的多樣性較低，只有放線菌門和變形菌門這兩個(gè)主要門類占據(jù)優(yōu)勢坯屿。在發(fā)育過程中油湖，微生物多樣性增加，在約2.5歲時(shí)领跛，兒童的腸道菌群與成人相似乏德。但也有研究顯示，老年人群的腸道菌群多樣性會(huì)降低。

宿主產(chǎn)生的許多特異性和非特異性因素都會(huì)影響微生物群的組成喊括。腸上皮細(xì)胞(IEC)分泌黏液胧瓜、抗菌肽(AMPs)和免疫球蛋白A(IgA)，促進(jìn)了腸道內(nèi)原生微生物的生長并抑制其他微生物的生長郑什。由O-糖基占據(jù)的IEC外層的黏液是腸道菌群的營養(yǎng)來源和結(jié)合位點(diǎn)府喳。已有報(bào)告稱糞便中存在miRNA，其主要來源是IEC和Hopx陽性細(xì)胞蘑拯，被認(rèn)為是控制腸道菌群的特異性宿主因子钝满。許多研究表明miRNA可以作為腸道惡性腫瘤的潛在標(biāo)志物，并具有影響腸道菌群組成的潛力申窘。例如弯蚜，miRNA-515-5P可以刺激具核梭桿菌的生長，miRNA-1226-5p則可以誘導(dǎo)大腸桿菌的生長剃法。

抗生素是治療病原體感染的神奇分子熟吏。然而，它們不僅會(huì)殺死病原體玄窝，還會(huì)破壞腸道中的有益微生物牵寺，導(dǎo)致菌群失調(diào)《髦抗生素治療會(huì)導(dǎo)致腸道菌群減少帽氓，并擾亂結(jié)腸中的次級(jí)膽汁酸和5-羥色胺代謝，從而導(dǎo)致腸道蠕動(dòng)延遲俩块。據(jù)報(bào)道黎休，克林霉素、克拉霉素玉凯、甲硝唑和環(huán)丙沙星等抗生素對腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響可以持續(xù)較長時(shí)間势腮。

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圖1.影響腸道菌群的因素。

****腸道微生物與大腦發(fā)育****

青春期和成年早期是人類大腦發(fā)育的主要時(shí)期赶熟。神經(jīng)發(fā)育這一復(fù)雜過程既有內(nèi)在因素遇八，也有外在因素嗅榕。一些研究表明，腸道與大腦在不同的神經(jīng)系統(tǒng)疾病中相互影響，包括抑郁癥养距、焦慮癥熊痴、認(rèn)知障礙和自閉癥譜系障礙(ASD)缔赠。多項(xiàng)研究表明但金，腸道菌群對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育至關(guān)重要。微生物群支持血腦屏障的發(fā)育瓜饥、神經(jīng)發(fā)生逝撬、髓鞘形成和小膠質(zhì)細(xì)胞成熟。動(dòng)物的行為也受到腸道菌群的影響乓土。腸道的分子結(jié)構(gòu)受到各種飲食成分的極大影響宪潮，并與大腦發(fā)育和成熟大腦的功能改變有關(guān)。越來越多的證據(jù)表明趣苏，腸道菌群參與大腦發(fā)育過程狡相，具有長期的健康影響。通常情況下食磕，缺少腸道菌群(如無菌動(dòng)物)會(huì)導(dǎo)致多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育問題尽棕。缺乏腸道菌群的小鼠表現(xiàn)出更多的冒險(xiǎn)行為、多動(dòng)以及學(xué)習(xí)和記憶障礙彬伦。在無菌小鼠中滔悉，觀察到海馬區(qū)5-羥色胺受體(5-HT1A)、神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和NMDA受體亞基表達(dá)的變化单绑。同時(shí)回官，在前額葉皮層中可以觀察到高度髓鞘化和血腦屏障受損。近來搂橙，腸道菌群與神經(jīng)精神疾病(包括抑郁癥和焦慮癥歉提、ASD、精神分裂癥份氧、帕金森病和阿爾茨海默病)的關(guān)聯(lián)也已被證實(shí)唯袄。

在人類中，原腸胚發(fā)育完成后蜗帜，外胚層會(huì)分化成神經(jīng)干細(xì)胞。這是大腦發(fā)育的第一步资厉，發(fā)生在孕后的第三周厅缺，最終會(huì)形成大腦。在皮質(zhì)發(fā)育過程中，神經(jīng)元發(fā)生巨大的擴(kuò)張和遷移湘捎，在成熟的最后幾周(第38-41周)诀豁，約50％的神經(jīng)元會(huì)發(fā)生凋亡。只有那些受到神經(jīng)營養(yǎng)因子信號(hào)支持的存活細(xì)胞才能融入網(wǎng)絡(luò)中窥妇。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)能夠支持神經(jīng)元存活舷胜，促進(jìn)多個(gè)細(xì)胞群的維持和分化，以及幫助建立神經(jīng)元環(huán)路活翩。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)烹骨，與野生型小鼠相比，成年無菌小鼠的背側(cè)海馬區(qū)神經(jīng)發(fā)生增加材泄，這表明微生物的存在可能會(huì)影響神經(jīng)發(fā)生沮焕。

腸道菌群及其代謝產(chǎn)物在胚胎期形成的血腦屏障(BBB)中發(fā)揮著重要作用。與野生型動(dòng)物相比拉宗，無菌動(dòng)物的BBB通透性增加峦树。此外，血腦屏障缺陷可以通過菌群定植或使用短鏈脂肪酸(SCFA)如丁酸來補(bǔ)救旦事，這些短鏈脂肪酸是腸道中膳食纖維發(fā)酵過程的代謝物魁巩。妊娠期腸道菌群的動(dòng)態(tài)變化會(huì)影響神經(jīng)發(fā)育和子代行為。研究發(fā)現(xiàn)姐浮，對妊娠期嚙齒類動(dòng)物使用非吸收性抗生素會(huì)改變母體和子代的腸道菌群歪赢，引起活動(dòng)低下和焦慮樣行為。此外单料，子代微生物群和行為都與母體飲食有關(guān)埋凯。相比于正常飲食的對照組，高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠的后代出現(xiàn)了社交缺陷和重復(fù)行為扫尖。補(bǔ)充羅伊氏乳桿菌(在高脂飲食小鼠的腸道菌群中缺乏這種細(xì)菌)可以逆轉(zhuǎn)這些小鼠的社交能力缺陷白对。因此，這些研究證明了母體的腸道菌群可能會(huì)影響子代的行為换怖。胎兒可能沒有自己的微生物群甩恼，但一定會(huì)接觸到發(fā)酵產(chǎn)物、次級(jí)代謝物沉颂、脂多糖(LPS)和肽聚糖等微生物產(chǎn)物条摸。在無菌母鼠中，由營養(yǎng)缺陷型大腸桿菌產(chǎn)生的代謝物可進(jìn)入發(fā)育中的胎兒體內(nèi)铸屉，進(jìn)而影響某些發(fā)育過程钉蒲。肽聚糖可以通過胎盤進(jìn)入胎兒大腦，誘導(dǎo)前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元增殖彻坛，這是由重要的神經(jīng)發(fā)生調(diào)節(jié)因子FOXG1的高表達(dá)所調(diào)控的顷啼。因此踏枣，腸道菌群在塑造后代神經(jīng)生理、行為和神經(jīng)病理中的潛在作用已在小鼠中得到證實(shí)钙蒙。突觸發(fā)育和可塑性與出生后大腦的發(fā)育相關(guān)聯(lián)茵瀑。出生后神經(jīng)發(fā)生高度局限于側(cè)腦室室下區(qū)和海馬齒狀回顆粒下區(qū)。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的增殖躬厌、遷移和分化伴隨出生后的發(fā)育而不斷發(fā)生马昨。在長期使用抗生素治療后的成年小鼠中，可以觀察到海馬神經(jīng)發(fā)生減少扛施，因此這些小鼠在新物體識(shí)別任務(wù)中存在缺陷鸿捧。有趣的是，益生菌治療和主動(dòng)鍛煉足以挽救這些表型煮嫌。因此笛谦，神經(jīng)發(fā)生也可能受到腸道菌群的影響和調(diào)控。進(jìn)一步的研究將更清楚地揭示腸道微生物在大腦發(fā)育中的作用昌阿。

神經(jīng)軸突中的準(zhǔn)確傳導(dǎo)對于神經(jīng)元之間的通訊是不可或缺的饥脑，這與神經(jīng)元的髓鞘化有關(guān)，并且對于大腦的健康發(fā)育至關(guān)重要懦冰。一些研究表明灶轰，腸道菌群調(diào)節(jié)著神經(jīng)細(xì)胞的髓鞘化。與無菌小鼠的觀察結(jié)果類似刷钢，對非肥胖型糖尿病(NOD)小鼠進(jìn)行抗生素治療導(dǎo)致了前額葉皮質(zhì)中髓磷脂相關(guān)基因的表達(dá)增加笋颤。通過轉(zhuǎn)移經(jīng)抗生素治療的NOD小鼠的腸道菌群，在C57Bl/6小鼠中也觀察到髓鞘相關(guān)轉(zhuǎn)錄物的升高内地。研究發(fā)現(xiàn)伴澄，有益細(xì)菌與動(dòng)物的整體心理健康之間存在相關(guān)性，包括改善抑郁阱缓、壓力非凌、焦慮、認(rèn)知功能以及減少重復(fù)行為荆针。研究還發(fā)現(xiàn)敞嗡，在fMRI實(shí)驗(yàn)中，健康人類志愿者在食用含有不同益生菌的發(fā)酵乳產(chǎn)品時(shí)航背，在控制感覺和情緒處理的大腦區(qū)域顯示出不同的大腦活動(dòng)喉悴。因此，這些研究強(qiáng)烈表明腸道菌群玖媚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和行為之間存在密切聯(lián)系箕肃。

****神經(jīng)退行性疾病中的腸道菌群****

人類腸神經(jīng)系統(tǒng)(ENS)擁有大約2~6億個(gè)神經(jīng)元，根據(jù)其形態(tài)最盅、電生理化學(xué)編碼和功能特異性分為不同的類別突雪。ENS與腸腔表面(覆蓋大腸和小腸的單層上皮細(xì)胞)緊密相連起惕，并且考慮到其與周圍數(shù)十億微生物的接觸涡贱，其復(fù)雜性可想而知咏删。ENS還與腸內(nèi)分泌細(xì)胞(分泌至少20種激素)和腸相關(guān)免疫系統(tǒng)(占宿主免疫細(xì)胞的66%)聯(lián)系緊密。感覺神經(jīng)元问词、免疫細(xì)胞和腸內(nèi)分泌細(xì)胞被編碼以提供腸道的感覺信息督函。通過腸內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素和腸道機(jī)械刺激與中樞神經(jīng)系統(tǒng)形成主要關(guān)聯(lián)。此外激挪，ENS環(huán)路優(yōu)化消化功能以及內(nèi)分泌和旁分泌信號(hào)傳遞辰狡，通過迷走神經(jīng)傳入控制中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。因此垄分，腸腔與大腦之間的平衡關(guān)系在平衡機(jī)體的內(nèi)穩(wěn)態(tài)中扮演著重要角色宛篇。

全球神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病率正在迅速增加。GBA與腸道菌群失調(diào)之間存在著緊密的聯(lián)系薄湿。腸道和血腦屏障通透性增加與許多因素(如促炎細(xì)胞因子叫倍、脂多糖和免疫細(xì)胞)誘導(dǎo)的微生物組改變(菌群失調(diào))有關(guān)。菌群失調(diào)通過異常蛋白沉積豺瘤、軸突損傷和神經(jīng)髓鞘脫失引起神經(jīng)炎癥吆倦、神經(jīng)損傷和變性。這些過程進(jìn)一步加劇神經(jīng)退行性疾病及其相關(guān)病理發(fā)生坐求，從帕金森病和阿爾茨海默病到多發(fā)性硬化癥和肌萎縮側(cè)索硬化癥蚕泽。菌群失調(diào)被認(rèn)為會(huì)引發(fā)阿爾茨海默病中α-突觸核蛋白的進(jìn)行性沉積，以及帕金森病的特征性神經(jīng)病理特征桥嗤，這是由于神經(jīng)元細(xì)胞體中誤折疊的β-淀粉樣蛋白的積聚所致须妻。據(jù)報(bào)道，在阿爾茨海默病和帕金森病患者中泛领，其牙周荒吏、口腔和鼻腔菌群存在此現(xiàn)象，并且幽門螺桿菌在胃黏液層中的存在與帕金森病有關(guān)师逸。

有證據(jù)表明司倚，腸桿菌科引起的血清脂多糖(LPS)豐度升高以及炎癥細(xì)胞因子如Toll樣受體4(TLR-4)、腫瘤壞死因子(TNF-α)篓像、白細(xì)胞介素(IL)-1β动知、IL-6和核因子κB(NFκB)通路增加，會(huì)進(jìn)一步誘發(fā)全身性炎癥反應(yīng)员辩。這些細(xì)胞因子反過來會(huì)嚴(yán)重影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)盒粮。某些其他因素可能相互作用并增加神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生幾率，包括衰老及其伴隨的菌群奠滑、免疫丹皱、腸道屏障和血腦屏障功能方面的變化妒穴。

飲食是另一個(gè)關(guān)鍵因素；攝入工業(yè)精制或加工過的飲食會(huì)導(dǎo)致腸道菌群發(fā)生變化摊崭，并可能影響精神健康和疾病狀況讼油。在老年人中，不良飲食和腸腔微生物多樣性減少與炎癥之間存在著重要聯(lián)系呢簸。營養(yǎng)不良矮台、吞咽困難和其他胃腸問題與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。吸煙等社會(huì)個(gè)人因素也被發(fā)現(xiàn)會(huì)影響神經(jīng)系統(tǒng)疾病狀況根时。

****腸道菌群與神經(jīng)退行性疾病之間的臨床聯(lián)系****

神經(jīng)退行性疾病與各種類型的感染有關(guān)瘦赫。例如，引起腸道感染和消化性潰瘍的幽門螺桿菌通過控制左旋多巴(一種治療帕金森病(PD)的藥物)的攝取與PD相關(guān)蛤迎。這種細(xì)菌還與疾病的嚴(yán)重程度和發(fā)展有關(guān)确虱。盡管目前的文獻(xiàn)有限，但針對幽門螺桿菌的抗生素已顯示出對疾病病理的臨床改善替裆。此外校辩，小腸中微生物的增長也與PD病情相關(guān)，這表現(xiàn)為腸動(dòng)力功能障礙的高發(fā)率扎唾。PD患者中胃腸功能障礙的發(fā)生率較高召川，表明胃腸功能障礙是PD發(fā)生和/或發(fā)展的重要因素。因此胸遇，PD患者的微生物群引起了廣泛的關(guān)注荧呐。也有研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌感染及其衍生因素與阿爾茨海默病(AD)和PD疾病狀況相關(guān)。高通量測序等分子技術(shù)和組學(xué)(宏基因組學(xué)纸镊、宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)倍阐、代謝組學(xué))的技術(shù)進(jìn)步，改革了腸道微生物及其衍生代謝產(chǎn)物的探索逗威。

與健康志愿者相比峰搪，神經(jīng)退行性疾病(AD和PD)患者的腸道微生物發(fā)生了嚴(yán)重變化。研究發(fā)現(xiàn)凯旭，促炎菌屬(如變形菌門概耻、腸球菌科和腸桿菌科)的增加和抗炎菌屬(如布勞特氏菌屬、糞球菌屬罐呼、羅氏菌屬和糞桿菌屬)的減少與姿勢不穩(wěn)和步態(tài)困難有關(guān)鞠柄。在另一項(xiàng)研究中，多系統(tǒng)萎縮與促炎微生物增加嫉柴、腸道屏障功能受損和炎癥相關(guān)厌杜。此外，AD患者大腦中炎癥細(xì)胞因子和淀粉樣蛋白沉積的增加，與抗炎菌屬(直腸真桿菌)的減少和促炎菌屬(埃希菌屬和志賀菌屬)的增加相關(guān)夯尽。這些證據(jù)支持了腸-腦軸在PD和AD中的作用瞧壮，但也存在一定的局限性，如實(shí)驗(yàn)對象數(shù)量較少匙握；僅依賴于糞便采樣咆槽；很難評(píng)估抑郁和疾病狀況對微生物模式改變的相對貢獻(xiàn)。因此肺孤，腸道菌群的變化和疾病狀況是雙向的罗晕，即疾病狀況可能會(huì)改變腸道菌群济欢，反之亦然赠堵。

****通信路徑****

腸道菌群與大腦之間相互作用的精確分子機(jī)制細(xì)節(jié)仍不清楚。盡管存在解剖分離法褥，但越來越多的證據(jù)表明茫叭，腸道菌群通過神經(jīng)系統(tǒng)(腸腦神經(jīng)解剖通路)以及營養(yǎng)、內(nèi)分泌半等、免疫和代謝系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信揍愁。這種雙向通信可能在基本神經(jīng)過程和神經(jīng)退行性疾病中具有重要影響。關(guān)于腸道微生物與影響神經(jīng)化學(xué)杀饵、大腦和行為的CNS相互作用莽囤，人們提出了幾種可能性。腸道和大腦之間的信息可通過脊髓中的ANS和迷走神經(jīng)(VN)直接交換切距，或者通過腸道中的ENS和脊髓中的ANS和VN進(jìn)行交換朽缎。另一種通信路徑是我們的中樞應(yīng)激反應(yīng)系統(tǒng)，即神經(jīng)內(nèi)分泌-下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸谜悟。據(jù)報(bào)道话肖，HPA軸與免疫系統(tǒng)、腸道屏障葡幸、血腦屏障最筒、感覺ANS、各種微生物代謝產(chǎn)物以及腸道激素密切相關(guān)蔚叨。

腸道菌群會(huì)產(chǎn)生許多人體必需的重要神經(jīng)遞質(zhì)床蜘。腸-腦軸通信存在多種直接(如VN)和間接(如SCFA、細(xì)胞因子和關(guān)鍵氨基酸蔑水，如色氨酸衍生物)的途徑邢锯。這些機(jī)制涉及微生物代謝產(chǎn)物和免疫介質(zhì)的相互作用，并通過VN直接向CNS發(fā)送信號(hào)肤粱。迷走神經(jīng)促進(jìn)了從腹腔到大腦的雙向通路弹囚，腸道菌群激活該通路以調(diào)節(jié)大腦的行為和生理效應(yīng)。VN與PD/AD有關(guān)领曼，因此通過微生物代謝物鸥鹉、神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)節(jié)物的腸-腦軸通信可能會(huì)受損蛮穿。此外，短鏈脂肪酸(SCFA)作為一種廣泛的微生物合成化合物毁渗，在包括情感和認(rèn)知過程在內(nèi)的心理功能及其神經(jīng)基礎(chǔ)以及神經(jīng)免疫內(nèi)分泌調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用践磅。宿主合成的許多代謝物和必需氨基酸(如色氨酸)在腸道菌群和大腦之間的通信中起著核心作用。因此灸异，腸道和大腦之間存在許多聯(lián)系府适，但仍需要進(jìn)一步的研究來深入了解。

****結(jié)論和未來展望****

健康的腸道菌群對于宿主的正常生理和代謝功能至關(guān)重要肺樟。腸道微生物提供了許多益處檐春，如從未消化的食物中提取能量、合成重要代謝物以及預(yù)防病原體么伯。此外疟暖，腸道微生物的完整性受到心理健康(壓力)以及飲食、益生元田柔、益生菌和藥物(抗生素)等外部因素的影響俐巴。研究表明，腸道菌群與神經(jīng)系統(tǒng)疾病/障礙之間存在密切聯(lián)系硬爆。腸道菌群與大腦之間的雙向相互作用通過免疫欣舵、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)和細(xì)菌代謝物等途徑調(diào)節(jié)神經(jīng)生理功能，從而進(jìn)一步調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)缀磕、認(rèn)知和行為缘圈。腸道菌群失調(diào)及其相關(guān)宿主反應(yīng)與神經(jīng)退行性疾病(如AD和PD)相關(guān)。腸腔微生物的組成在很大程度上取決于飲食虐骑。對益生元准验、益生菌和其他營養(yǎng)補(bǔ)充劑進(jìn)行的臨床前研究表明，這些菌屬對包括抑郁和焦慮在內(nèi)的不同精神疾病有很好的益處廷没。微生物-腸-腦軸可能為神經(jīng)精神疾病的預(yù)防和治療提供新的靶點(diǎn)糊饱。

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圖2.腸腦軸：腸道菌群和大腦之間的雙向通信亡鼠。

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