腸道菌群影響腦細胞新生？

傳統的觀點認為，我們的中樞神經系統的神經元是缺乏再生能力的，創傷和病理過程導致的神經元丟失是無法逆轉的。在成年哺乳動物的腦內發現了神經幹細胞，徹底顛覆了這一觀點，在包括人在內的大多數哺乳動物的某些腦區，特別是海馬齒狀回的顆粒下層和腦室下區的側腦室外側壁終生保持了生成新神經元的能力，也就是神經發生的能力，在正常的成年動物中，每天有數以千計的新神經元形成。成年海馬的神經發生參與記憶的形成，尤其對於癲癇、老年痴獃等神經退行性疾病的緩解和治療具有十分重要的意義。

腦細胞的新生極易受個體所處環境的影響

海馬區的神經發生貫穿個體的整個生命周期，很多因素都會影響海馬的神經發生。年齡和性別都與海馬的神經發生相關。母愛的缺失或社會隔離都會導致海馬神經發生降低，並且導致行為異常。慢性應激也會影響海馬的神經發生，同時也會可能導致一些精神障礙，比如抑鬱症、創傷后應激障礙和老年痴獃。豐富的生活環境或學習鍛煉能夠增加海馬區的神經發生，同時伴有空間學習能力的增強。在某些病理狀態下，比如短暫性的腦缺血也會引起神經發生的增加，這可能是腦組織對損傷的一種修復性和保護性的反應。所以說海馬神經發生極易受到個體所處環境的影響，使得海馬區結構具有極大的可塑性。如何促進對神經發生的有利影響，避免不利損傷，將為許多神經系統疾病的治療提供依據。

腸道細菌影響海馬的神經發生

腸道細菌能夠影響某些免疫細胞的數目，遷移和功能，進而調節宿主的免疫反應。最近的研究也表明腸道細菌也能夠調節中樞神經系統小神經膠質細胞的成熟和功能。最新的一項發表在《Cell Reports》上的研究發現，腸道菌群能夠影響神經發生的過程。研究人員使用廣譜的抗生素處理小鼠7周，大量殺死小鼠的腸道細菌，結果發現小鼠大腦海馬體的神經發生受到影響，腦細胞的新生明顯降低，同時這些小鼠在記憶測試中也表現出記憶的損傷。

運動和益生菌能夠恢復大腦細胞的新生

研究人員在抗生素處理的同時讓小鼠堅持運動10天，發現海馬的神經發生和記憶能力都恢復到正常對照的水平。當抗生素處理結束后，使用益生菌干預也能夠使海馬的神經發生和記憶能力恢復到健康對照的水平。但是有意思的是，當研究人員給正常飼養的未給抗生素處理的小鼠進行運動和益生菌的干預時發現，運動能夠顯著提高正常小鼠神經發生的基礎水平，但是益生菌干預卻沒有明顯的影響。這說明在健康的情況下，益生菌干預並不能明顯影響海馬神經發生，促進腦細胞的新生，但是運動可以；然而在抗生素導致菌群紊亂的情況下，益生菌和運動都能明顯恢復抗生素對海馬神經發生的影響，促進腦細胞的新生。所以任何情況下堅持運動對於預防和治療神經系統疾病都有有益的作用，而在疾病狀態下， 益生菌也或許是一種好的選擇。

白細胞參與維持大腦穩態

在該研究中，當研究人員給抗生素處理的小鼠重新定殖正常的腸道菌群時，並不能明顯恢復海馬的神經發生，說明抗生素也可能通過其它途徑影響腦細胞的新生，除了直接作用於腸道菌群，也可能直接作用於宿主本身。研究人員進一步研究發現，抗生素處理的小鼠大腦、血液和脊髓中的Ly6Chi白細胞特別少。研究人員通過構建了一個擁有健康的腸道菌群但是Ly6Chi水平比較低的小鼠模型，發現這些小鼠也表現出了記憶和神經發生的缺陷，與抗生素處理的小鼠類似。進一步研究表明，恢復抗生素處理小鼠的Ly6Chi白細胞的水平，可以顯著改善他們的記憶能力和神經發生。說明Ly6Chi白細胞在參與維持大腦穩態中也發揮重要的作用。

總的來說，這一研究將大腦、免疫系統與腸道相互關聯起來。世界上每天都有數以百萬計的人們和數以億計的動物在使用抗生素，雖然在某些時候抗生素能夠挽救無數人的生命，但是也會對人的生理和心理健康產生負面影響。長期的抗生素治療可能影響大腦的功能，降低大腦細胞的新生，這種情況下，補充益生菌或堅持鍛煉或許是一種十分可行的方法，它們能夠幫助恢復抗生素對大腦的損傷，恢復大腦的可塑性。

參考文獻：

Mohle, L., et al.(2016). "Ly6Chi Monocytes Provide a Link betweenAntibiotic-Induced Changes in Gut Microbiota and Adult HippocampalNeurogenesis." Cell Reports 15(9): 1945-1956.