微生物群、肠-脑轴及其对大脑健康的影响

要了解微生物组的重要性，首先必须了解微生物组被认为是通过所谓的肠脑轴与大脑直接沟通。肠脑轴是一个双向的神经体液通讯系统，整合了宿主的肠道和大脑活动。具体而言，胃肠道和大脑之间的双向信号被认为是体内平衡的必需条件，并整合了神经、激素和免疫信号。微生物群可以被认为是一个主要生活在小肠的细菌群落的基因组，通过这个轴心与大脑沟通以影响大脑发育和行为。理想的胃肠道微生物的改变将导致胃肠道、神经内分泌或免疫关系的恶化，并最终导致疾病。已被证明与一系列问题有关，包括疾病易感性、免疫反应和心理健康，如肠易激综合征、精神疾病和脱髓鞘疾病，多发性硬化症等。

每个人都有独特的肠道细菌指纹。研究肠道菌群对宿主的影响，特别是对中枢神经系统的影响，对于我们了解肠道菌群对中枢神经系统的影响至关重要。例如，与常规小鼠相比，无菌小鼠表现出应激反应性、中枢神经化学和行为方面的改变，表明焦虑降低。这些数据提供了一个诱人的命题，即肠道微生物群的特异性调节可能是应激相关疾病和调节胃肠道疾病（如肠易激综合征和炎症性肠病）共病方面的有用策略。

肠道微生物群已被证明与应激感知和处理应激源的能力有显著关系，尽管大多数关于肠道微生物和大脑功能的研究都是在小鼠身上进行的。不仅大脑和肠道之间的联系在疾病状态中变得明显，而且治疗疾病的途径也被认为仅仅是通过改变微生物组来实现的。当肠道微生物被益生菌取代时，肠易激综合征和慢性疲劳等疾病的症状会得到改善，特别是通过减少焦虑和应激反应、改善情绪，以及血清皮质醇水平的降低。益生菌制剂如婴儿双歧杆菌在强迫游泳试验中具有抗抑郁特性，该试验通常用于评估药物制剂的抗抑郁特性。

重性抑郁障碍是一种极其复杂和异质的疾病。Logan和Katzman报告益生菌可能是重度抑郁症一种辅助治疗。新的研究表明营养对重性抑郁障碍的影响目前被低估了。重性抑郁障碍患者的促炎细胞因子水平升高，氧化应激增加，胃肠功能改变，微量营养素和omega-3脂肪酸水平降低。小肠细菌过度生长（SIBO）可能是重性抑郁障碍营养吸收有限的原因之一。压力是导致重性抑郁障碍的一个重要因素，它可以改变胃肠道的菌群，降低乳酸杆菌和双歧杆菌的水平。研究表明，即使在没有免疫反应的情况下，胃肠道中的细菌也能与中枢神经系统进行交流。益生菌有可能降低全身炎症细胞因子，降低氧化应激，改善营养状况，纠正SIBO。益生菌对全身炎症细胞因子和氧化应激的影响可能最终导致脑源性神经营养因子的增加。他们提出益生菌可能是重性抑郁障碍标准治疗的佐剂（Logan and Katzman. 2005.）。