你的腸道如何幫助你減肥,抗抑鬱和降低血壓

生活在你體內的生物世界可能會影響你身體的每個部位,從你的大腦到你的骨骼,甚至你的思想,感受和你減肥的嘗試。

這是一個由數万億微生物組成的宇宙——或者我們生物學家所說的微生物 微生物 – 存在於您的腸道中,是您身體的一部分,負責消化您所吃的食物和所喝的液體。

作為研究人員,我們越來越多地研究這些細菌對其宿主身體的影響,從肥胖到精神疾病和心髒病。 例如,對於肥胖症,這些微小的生物體可能會通過影響我們渴望什麼食物以及我們的身體如何儲存脂肪來發揮重要作用。

在最近的一項研究中 腸道微生物組,我們著手確定腸道中的微生物群是否不僅會受到我們的神經系統的影響,還會受到一個意想不到的來源——我們的骨髓的影響。

我們希望,通過了解微生物組與身體其他部位的相互作用,有一天可以開發出針對一系列疾病的治療方法。

腸-腦-骨髓的連接

腸道包括食道、胃、小腸和大腸、結腸以及消化系統的其他部分,是宿主(在本例中為人)與外界之間的第一道防線和最大的界面。

出生後,腸道是環境和飲食影響人類生活的第一個入口。 因此,腸道微生物群在人類生長過程中發揮著至關重要的作用,因為它們有助於我們一生中免疫系統的發育和維持。


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雖然我們最初認為微生物群是相對簡單的生物體,但事實是它們可能根本沒那麼簡單。 腸道微生物群可以像指紋一樣個性化和復雜。

僅腸道中的細菌就比整個身體的細胞還要多。 這個巨大的細菌宇宙包含的物種加起來的基因數量比人類的基因數量多出 150 倍。 研究表明, 我們腸道裡的細菌 早於人類出現,它們可能在我們猿祖先和我們之間的進化分離中發揮了重要作用。

健康細菌與腸道中的宿主免疫系統積極相互作用。 它們造成了之間的障礙 致病微生物 或通過攝入引起的感染。 它們還有助於宿主免疫系統做好保護身體的準備。 另一方面,錯誤的微生物組合會導致許多消化、免疫和精神健康疾病,甚至肥胖。

這些微小的生物體在消化方面非常努力。 它們幫助消化我們的食物,並可以釋放我們健康所必需的營養物質和維生素,所有這些都是為了換取生存在營養豐富的環境中的特權。

研究人員正在積極探索這種共生關係的許多方面。 最近的數據顯示了兩者之間的聯繫 腸道微生物群多樣性 豐富度以及我們儲存脂肪的方式,我們如何調節消化激素和血糖水平,甚至我們喜歡什麼類型的食物。

這也可能是我們的飲食習慣難以改變的原因。 一些研究 表明微生物群可能會產生對它們專門生產的食物的渴望——甚至 巧克力 – 或者那些能讓它們更好地與其他細菌競爭資源的方法。

三方通話?

越來越多的證據表明大腦和微生物群之間也存在聯繫。 大腦相當於計算機的主處理器,調節所有生理變量,包括免疫系統、身體對感染和疾病的防禦能力。

所有免疫細胞都是在骨髓中“誕生”的。 根據我們之前的研究,我們知道 骨髓炎症增加高血壓的眾多後果之一是由 來自大腦的直接信息。 腸道在免疫系統做好戰鬥準備方面也發揮著重要作用。

所以我們想知道:骨髓免疫細胞能否在大腦和腸道之間的信號傳遞中發揮作用? 我們想找出答案。

使用一種新穎的實驗小鼠模型,我們用來自不同基因改造小鼠的骨髓細胞替換了小鼠體內自然產生的骨髓。 這種替代骨髓缺乏一種稱為腎上腺素能受體β的特定分子,這使得骨髓對來自大腦的神經信息的反應較弱。

通過這種方式,我們可以研究宿主大腦免疫通訊如何改變腸道微生物群。

事實上,通過研究這種新的小鼠模型,我們確定我們的神經系統(由大腦指揮)可以通過直接與骨髓免疫細胞通信來改變腸道微生物群的組成。 因此,大腦可以通過與骨骼對話來間接改變我們的腸道微生物群。

骨髓中的炎症細胞越少 = 腸道中的炎症細胞越少

根據我們的實驗,我們觀察到接受特殊骨髓替代的小鼠循環中的炎症細胞比未接受特殊骨髓替代的小鼠少。 這意味著能夠滲透腸道並影響細菌環境的免疫細胞更少。

因此,通過抑制大腦和骨髓之間的通訊,我們觀察到腸道中的炎症反應減弱,並隨之轉向“更健康”、更多樣化的微生物組。

這似乎是通過腸道炎症基因的特定變化介導的。 然而,宿主和腸道微生物群之間的這種相互作用非常複雜,需要更多的研究來查明它們密切交流的確切機制。

這也可能有助於防止體重增加,因為兩者都發揮著非常重要的作用 微生物群和免疫系統在肥胖中發揮作用.

心臟健康、心理健康和減肥的關鍵?

這一發現也可能對免疫疾病以及導致或採用免疫抑制的治療產生影響。 後者可能會影響腸道微生物群,進而可能對身體造成不良影響,包括與消化和心理健康狀況相關的影響。

在上下文中 心腦血管疾病,這種減弱的炎症反應似乎是有益的,因為它可以有益地降低我們的實驗小鼠的血壓。

最有趣的是,腸道微生物群與我們的心理健康之間的聯繫最近變得更加清晰。 特別是,一些人建議 腸道微生物群影響壓力和焦慮 大腦中的通路可以積極和消極地改變情緒和行為,從而為“直覺”一詞賦予了全新的含義。

這可能很快就會產生一類新的藥物,稱為精神抗生素。

談話然而,就像“先有雞還是先有蛋”的情況一樣,這種複雜的相互作用需要進一步研究,以充分了解擾亂腸道微生物群的單一組成部分的後果(或好處)。 如果我們要充分利用腸道微生物群在健康和疾病中的操縱能力,而不產生負面影響,這種理解至關重要。

關於作者

賈森卡·祖布切維奇,助理教授, 佛羅里達大學 和毒理學副教授 Christopher Martyniuk, 佛羅里達大學

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