科学家发现与大脑交流的隐藏肠道“感知”

杜克大学医学院神经科学家Diego Bohórquez博士和M. Maya Kaelberer博士领导的最新研究发表在《自然》杂志上，该研究聚焦于结肠上皮内衬的微小传感器细胞——神经突触。这些细胞能检测常见微生物蛋白，并向大脑发送快速信号帮助抑制食欲。

但这只是开始。研究团队认为这种神经生物感知可能是一个更广阔的平台，有助于理解肠道如何检测微生物，从而影响从饮食习惯到情绪等方方面面——甚至大脑如何反作用于微生物组。

"我们好奇人体是否能实时感知微生物模式，而不仅仅是作为免疫或炎症反应，而是作为实时指导行为的神经反应，"该研究资深作者、杜克大学医学院医学和神经生物学教授Bohórquez表示。

关键角色是鞭毛蛋白——一种存在于细菌鞭毛中的古老蛋白质，这种尾状结构是细菌的游动器官。当我们进食时，某些肠道细菌会释放鞭毛蛋白。神经突触通过TLR5受体检测到该蛋白后，经由迷走神经（肠道与大脑间的主要通讯线路）快速传递信息。

这项获得美国国立卫生研究院支持的研究提出了大胆假设：结肠中的细菌鞭毛蛋白可能触发神经突触向大脑发送抑制食欲的信号——这是微生物对行为的直接影响。

研究人员通过让小鼠禁食一夜后直接向结肠注入小剂量鞭毛蛋白进行验证，这些小鼠进食量明显减少。

当研究团队在缺乏TLR5受体的小鼠身上重复实验时，情况毫无变化。小鼠持续进食并体重增加，这提示该通路具有调节食欲的作用。研究结果表明，鞭毛蛋白通过TLR5受体发送"我们已经饱了"的信号，使肠道能告知大脑停止进食。若缺乏该受体，信号就无法传递。

该发现由医学博士/哲学博士Winston Liu、医学科学家培训项目研究生Emily Alway以及博士后研究员Naama Reicher博士等主要研究者共同取得。他们的实验表明，阻断该通路会改变小鼠的饮食习惯，揭示了肠道微生物与行为间更深层次的联系。

"展望未来，我认为这项研究将特别有助于科学界解释微生物如何影响人类行为，"Bohórquez说，"下一步明确的研究方向是探索特定饮食如何改变肠道微生物环境。这可能成为解析肥胖或精神疾病等病症的关键拼图。"