肠脑的学说：人体共生微生物细胞及组织对人类心理和身体健康的影响？

【肠脑的学说】从行为生物学研究角度上看，我国目前在心理疾病和行为异常控制方面面临着各种严重问题，其解决方案不是需要更多的心理医生或咨询师，也不是增加医疗机构和改善生活水准，而是药物滥用和食品安全的问题。从人体微生物角度上来说，越是保鲜力强的食品越是对人体共生微生物的毒害作用大。

　　随着科学的发展和人们对心理学的深入了解，研究者从物种起源进化分化的层面上发现，思想和行为的变化不仅取决于人类遗传因素，还取决于与其相互作用的环境因素。城市化使生活环境发生根本改变、教育引导人们对卫生问题的观念发生变化、经济上彻底改变城镇居民的饮食习惯等外环境因素可能成为心理学和行为学更值得关注的内容。上述环境变量与“卫生假说”有着不可分割的联系，都可能引起人类行为的变化。几年前，我们在心理学领域引入了行为生物学，它关注水平感染等领域的研究，不同于垂直传递的行为遗传学科。

人类基因组计划推动对人类行为的全面认知

　　20世纪90年代的人类基因组计划如同美国的癌症攻克计划，不少科学家曾过于自信和夸大地预测过其成果。之后人们发现生老病死远非基因能够解释清楚，而是一个非常复杂的生物学现象。不同于植物，动物（人类）在创生和进化中获得的基因组数量相比于植物是最少的。人类的基因组数目只是小麦的五分之一、水稻的几乎一半。而动物（人类）与微生物共生这一普遍现象则是在2000年人类基因组计划之后才得以引起深度关注。对基因的研究经历了数次校正，从核基因的研究到核外的线粒体基因的研究，再到今天“体外遗传”的研究，经历了15年以上才步入正轨。2010年，科学家惊异地发现，人类和动物身上携带有远远超过自己全身细胞数量的微生物。

人是共生微生物与个体细胞及组织的复合体

　　2008年，英国《自然》杂志引人注目的文章“Who Are We”揭示了人类身体中来自父母的血肉之躯并不是我们身体中的主要生命单元，更多的生命单元是病毒、酵母菌、真菌和细菌。这是世界顶级科学杂志第一次醒目地提示人类身体由比自己全身细胞多数十倍乃至上百倍的微生物占据，这些微生物与人类形成互惠互利的共生体。研究表明，与微生物共生才是人类和动物生存的根本条件。由此看来，研究人类的行为和感受，不能忽略人类的贴身伴侣——共生微生物。

心理学和行为研究不能忽视肠脑的感受

　　对于成语“心知肚明”的来龙去脉，恐怕其发明人也没有思考过它的生物学含义。在食物安全性和有效性的判断上，心知肚明是准确无误的，当人吃了有害食物或者细菌的时候，消化道微生物和肠道神经元会立即启动保护机制而使人上吐下泻，尽快尽多地将有害物质排出。聪明的大脑却无此功能。20世纪90年代末，美国哥伦比亚大学教授Gershon博士提出的“第二脑”理论在全世界引起反响，由于我国没有将此书翻译出版，人类有第二脑——肠脑的学说，在我国几乎无人知晓。人类消化道表面分布着大量神经元，其数量与大脑中的神经元数量几乎相同，消化道上的神经元可以直接、迅速地感知食物以及代谢物对人的生物学影响，调节着人类的情绪和幸福感。Gershon博士是神经解剖学教授，他当时并不知道肠脑与肠道微生物有最紧密接触，共同构成肠脑的生物学现象。在The Second Brain一书引导下，我们发现了肠道神经元和肠道微生物的组合才是动物的肠脑这一事实。而肠脑对行为的影响可以理解为更多来自共生微生物的影响。

共生微生物调控人类及动物的情绪和行为

　　2003年，我们发现动物的某些行为受微生物调控，服用特定有益微生物之后，争食好斗的动物变得温顺。2005年，我们将这一研究扩展到研究自杀和杀人与微生物的关系上，得出的结论是：除了基本本能之外，人类的大部分行为并非遗传，而是后天微生物“感染”所致。进一步的研究发现，微生物可以调控人的血压、血脂甚至血糖的高低，可以决定人能否有效吸收足够的矿物质、能否获得足够的好的神经递质。某些特定微生物还能决定人的冲动与否。肠道微生物在肠脑中的变化，在很大程度上可以改变某些动物的天性（行为），比如温顺的草食动物可以变成凶猛的斗牛、老鼠的天敌——猫可以与老鼠和睦相处。十分有趣的是，这些微生物的作用在人类身上也完美再现了上述效果。微生物对人的心理压力和抑郁状态有显著的缓解作用。此外，2010年以来国际上开始不断出现细菌对动物以及人类的情绪和学习记忆能力有大量正面影响的报道。

人体共生微生物减少可致心理和生理异常

　　全世界范围内的心理异常和精神疾患人数不断飙升成为人们普遍关心的重大问题。近年来，国家为了营造和谐社会、减小贫富差距和维护社会稳定作出了巨大努力和投入，国民的收入和生活水平有了十分显著的提高，但是幸福感并不一定会伴随着生活水平的提高而增加，其中一个重要的原因就是人类对自然的改造速度过快，但在生态学上还没有达到那种获得多于自己全身细胞数数十倍甚至上百倍微生物的共生平衡条件。城市化深度建设使得城市人口与有效土壤微生物呈基本隔绝状态，这使得人类及其宠物开始出现精神状态和行为的反常。20世纪70年代，国家实施计划生育，努力控制人口迅猛增长的势头并提高国民健康水平。然而，随着城市的繁荣和人口的减少，独生子女的健康水平并没有显著提高。美国卫生假说的提出者Rook教授所在的研究组发现，少子化家庭的健康水平会随追求洁净和与细菌接触的减少而降低。此外，食品安全是稳定我国人群精神状态的一个不可忽视的问题。我们的研究发现，防腐剂、着色剂、香味剂以及碳酸性饮料都是人体共生微生物的杀手和破坏微生物平衡状态的主因，其影响程度可能超过药物滥用。人体共生微生物的减少可导致睡眠障碍、记忆力学习力减退、焦虑乃至狂躁。

　　从行为生物学研究角度上看，我国目前在心理疾病和行为异常控制方面面临着各种严重问题，其解决方案不是需要更多的心理医生或咨询师，也不是增加医疗机构和改善生活水准，而是药物滥用和食品安全的问题。从人体微生物角度上来说，越是保鲜力强的食品越是对人体共生微生物的毒害作用大。目前，日本每4个人中就有1个有花粉过敏症，每6个人中就有1个患有不明原因的皮肤过敏症，每8个人中就有1个精神状态异常的人。研究表明，这些都与食品工业化的保鲜技术以及过度清洁导致环境微生物减少密切相关。今后的趋势是楼越盖越高，我们离土壤微生物越来越远；加工食品和保鲜食品越来越多，我们离新鲜食物越来越远，那么，人体所必需的共生微生物从何处获得？这是我们每个人需要思考的严肃问题，也是行为生物学研究所关注的课题。

　　（作者单位：中国科学院心理研究所、中国科学院心理健康重点实验室）