研究表明肠道微生物组可能促进了人类大脑的生长

一项针对小鼠的新实验室研究表明，像人类这样的灵长类动物在肠道微生物的帮助下进化出了更大的大脑。

一项新的研究表明，生活在肠道中的微生物群落（称为肠道微生物组）可能促进了人类巨大大脑的进化。

该研究的合著者、芝加哥西北大学生物人类学副教授凯瑟琳·阿马托 (Katherine Amato) 表示：“微生物组研究已开始向我们准确展示肠道和大脑如何通过沟通来影响行为和整体健康。” 。

“然而，这项研究更进一步表明，肠道中发生的事情实际上可能是我们的大脑在进化过程中不断发育的基础，”她在一封电子邮件中告诉《生活科学》。

研究发现，人类肠道微生物可以更有效地将食物转化为大脑的能量。然而，阿马托承认，这项研究是在老鼠身上进行的，需要多次跳跃才能推断出数百万年前我们的大脑正在进化时发生的事情。

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多年来，大量研究已经证明肠道微生物组如何影响人类健康和疾病，包括我们的新陈代谢。肠道微生物在分解我们吃的食物并从中释放能量方面发挥着关键作用。 肠道微生物组组成（即不同微生物的比例）的变化也与肥胖及相关病症的发展有关。

在实验室实验中，科学家给小鼠接种了从大脑较大的灵长类动物（即人类 (Homo sapiens) 和松鼠猴 (Saimiri boliviensis)）粪便样本中提取的肠道微生物。或猕猴（Macaca mulatta），它们是大脑较小的灵长类动物。研究人员随后测量了啮齿动物的生理机能如何随着时间的推移而由于新的肠道微生物而发生变化。

总体而言，研究人员发现，携带人类和松鼠猴肠道微生物的小鼠比携带猕猴微生物的小鼠吃更多的食物，但生长速度更慢，体脂也更少。第一组小鼠还产生了更多的葡萄糖——这种糖是大脑的主要能量来源。

研究人员在 12 月 2 日发表的一篇论文中报告说，由于较大的大脑需要更多的葡萄糖，这一发现表明肠道微生物可能会以某种方式驱使宿主吃更多的食物，然后将多余的能量输送到大脑。期刊微生物基因组学。

然而，研究人员表示，需要更多数据来准确了解肠道微生物如何影响大脑大小。

在同一研究的单独实验中，小鼠的粪便样本显示，大脑灵长类动物的肠道微生物似乎比猕猴产生更多的某些分子，例如短链脂肪酸。像这样的分子可能以某种方式参与了这种肠脑串扰。 之前 研究表明短链脂肪酸可以影响大脑功能。

阿马托说，新发现只是“拼图的一部分”，还有许多悬而未决的问题。她说，首先，微生物并不是唯一能影响宿主生物学的东西。

她补充说，宿主体内某些基因活性的变化以及他们的饮食会影响新陈代谢和大脑。这些因素都是相互关联的，并与微生物组相关。例如，微生物可以影响宿主体内某些基因的活性，而宿主吃的食物可以改变其微生物组的组成。

此外，阿马托承认，很难知道我们祖先的肠道微生物组与研究中的现代人类和猴子的肠道微生物组有何不同。

她指出，随着时间的推移，我们的生理和饮食的变化可能与微生物群的同时调整有关。她认为，我们现在所看到的与大脑大小的联系可能是多年进化的副产品。

亚利桑那州立大学微生物组健康学院副教授铃木太一说：“微生物组领域最有趣的发现之一是肠道和大脑之间的联系。”参与研究。

“这项研究支持了一个新的假设，即微生物组的变化可能通过新陈代谢和能量分配的差异影响大脑的大小，可能在更大大脑的进化中发挥作用，”他在一封电子邮件中告诉《生活科学》。

但仍有一些问题有待解答。

铃木说：“正如作者承认的，这项研究的一个局限性是它只包括了三个大脑大小不同的灵长类动物捐赠者。” “通过纳入更多物种来进一步探索这一令人着迷的假设，看看这种模式是否成立将是令人兴奋的。”