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元奧科普|腸-肝-腦軸:腸道菌群是如何運(yùn)籌千里的?

“萬(wàn)病之源起于腸?!?span style="font-size:16px;background-image:initial;background-position:initial;background-size:initial;background-repeat:initial;background-attachment:initial;background-origin:initial;background-clip:initial;">腸道菌群不僅參與消化、營(yíng)養(yǎng)吸收和代謝過(guò)程,隨著微生物研究的深入,腸道菌群對(duì)免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及整體健康的影響也逐漸被揭示。腸道菌群與多個(gè)器官之間存在復(fù)雜的相互作用,這種關(guān)系通常被稱為“腸-器官軸”。這些軸通過(guò)神經(jīng)、免疫和內(nèi)分泌通路實(shí)現(xiàn)雙向或多向交流,影響宿主的健康和疾病狀態(tài)。這位健康指揮官,是怎樣運(yùn)籌帷幄之中,決勝千里之外的呢?腸道內(nèi)的千軍萬(wàn)馬是怎樣影響肝臟甚至是大腦的呢?今天我們用六張圖來(lái)了解一下腸-肝-腦軸。

01
--腦軸里程碑事件的時(shí)間軸

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公元300-400年

東晉時(shí)期著名醫(yī)藥學(xué)家葛洪在自己所著的《肘后備急方》中提到:“絞糞汁,飲數(shù)合至一二升,謂之黃龍湯,陳久者佳”,首次使用糞液治療食物中毒和嚴(yán)重腹瀉。




1899年

法國(guó)的亨利·蒂西爾(Henry Tissier)從健康母乳喂養(yǎng)嬰兒的糞便中分離出第一株雙歧桿菌。




1900年

德國(guó)細(xì)菌學(xué)家保羅·埃利希(Paul Ehrlich)發(fā)現(xiàn)了血腦屏障。




1907年

Metchnikoff提出了著名的“ May假說(shuō)”,指出腸道菌群及其與宿主的相互作用對(duì)健康至關(guān)重要。




1921年

腸神經(jīng)系統(tǒng)(ENS)的概念首次被提出,重點(diǎn)關(guān)注腸-腦相互作用的神經(jīng)解剖、功能和病理生理學(xué)。維蘭德(Wieland)發(fā)現(xiàn)了膽汁酸及其化學(xué)結(jié)構(gòu),并于6年后獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。




1929年

喬治·伯爾(George Burr)夫婦發(fā)現(xiàn)游離脂肪酸(FFAs)對(duì)健康至關(guān)重要。




1950年

在哺乳動(dòng)物的大腦中發(fā)現(xiàn)了γ -氨基丁酸(GABA)。




1995年

“益生元之父” Glenn R. Gibson提出益生元的概念,F(xiàn)orman等首次發(fā)現(xiàn)法尼醇X受體(FXR)。




1998年

Marshall提出了“腸-肝軸”的概念。同時(shí),Rorberfroid將益生菌和益生元混合產(chǎn)品稱為合生元。




2003年

特異性膽汁酸G蛋白偶聯(lián)受體5 (TGR5)被首次發(fā)現(xiàn)。




2008年

WANG首次揭示了腸-腦-肝軸對(duì)人類健康的影響。




2012年

首個(gè)腸-腦軸相關(guān)藥物利那洛肽被FDA批準(zhǔn)用于治療腸易激綜合征(IBS)。




2016年

首個(gè)腸-肝軸相關(guān)藥物奧貝膽酸被FDA批準(zhǔn)用于治療原發(fā)性膽汁性肝硬化。




2022年

與腸-腦軸相關(guān)的藥物振動(dòng)膠囊被FDA批準(zhǔn)用于治療功能性便秘。



02
腸-肝軸涉及的各種疾病

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包括慢性乙型肝炎(HBV)、慢性丙型肝炎(HCV)、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、酒精性肝病( ALD), 其他誘發(fā)性肝病和肝細(xì)胞癌(HCC)。

03
腸肝軸機(jī)制

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(1)腸道菌群失調(diào)增加了病原體的數(shù)量及其釋放


(2)代謝產(chǎn)物如脂多糖(LPS),并破壞緊密連接(TJs)和腸道通透性;

(3)腸道菌群失調(diào)改變了短鏈脂肪酸(SCFAs禁食誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞因子FIAF的產(chǎn)生;

(4)腸道菌群失調(diào)增加腸道膽堿和乙醇的產(chǎn)生;

(5)腸道菌群失調(diào)影響膽汁酸(BAs)代謝。這些因素一起導(dǎo)致肝臟脂肪變性、炎癥,最終導(dǎo)致HCC。

04
腸腦軸涉及的疾病

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涉及腸-腦軸疾病包括精神障礙、神經(jīng)退行性疾病、焦慮、壓力、疼痛、IBS、卒中、藥物成癮和肥胖等。

05
腸腦軸機(jī)制

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腸道菌群可合成SCFAs和GABA等神經(jīng)遞質(zhì),它們可直接通過(guò)迷走神經(jīng)刺激或間接通過(guò)免疫-神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制對(duì)宿主中樞調(diào)節(jié)發(fā)揮作用,影響宿主代謝和食欲等。腸道內(nèi)分泌細(xì)胞被這些微生物來(lái)源的代謝產(chǎn)物激活,產(chǎn)生5-羥色胺(5-HT)、胰高血糖素樣肽-1GLP-1、PYY和膽囊收縮素(CCK)等腸道激素。這些腸道激素通過(guò)迷走神經(jīng)從腸道釋放到腦孤束核,并直接分泌到循環(huán)系統(tǒng)。

來(lái)自孤束核的信息分布到下丘腦的弓狀核(ARC),在那里調(diào)節(jié)食欲和能量平衡。ARC包含神經(jīng)肽Y、刺鼠相關(guān)蛋白神經(jīng)元、厭食肽、CART(可卡因和安非他明調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄物)POMC(促黑素元神經(jīng)元)。此外,腸道微生物還利用膽汁酸及其結(jié)合物激活FXR和TGR5,增加腸內(nèi)分泌細(xì)胞的GLP-1分泌。腸道菌群通過(guò)釋放LPS與炎癥相關(guān),LPS激活免疫細(xì)胞,如B細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞,并促進(jìn)細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

06
腸-肝-腦軸機(jī)制與肝性腦病

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肝性腦?。℉E)是由肝功能障礙引起的并發(fā)癥,表現(xiàn)為神經(jīng)和精神異等。腸肝軸和腸腦軸的生理功能之間的密切聯(lián)系,在一定程度上都是由腸道微生物組介導(dǎo)的,腦腸肝軸(GLBA)是連接腸道、大腦和肝臟的軸,涵蓋了“腦腸軸”和“肝腸軸”的概念,象征著這三者之間的三向交互通路。在過(guò)去的二十年中,學(xué)界越來(lái)越認(rèn)識(shí)到GLBA在多種大腦疾病和肝臟疾病中的相互作用,腸道、肝臟和大腦之間的串?dāng)_正在被越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)和逐步描述。

總之,腸-肝-腦軸是一個(gè)復(fù)雜的生理系統(tǒng),通過(guò)多種途徑連接胃腸道、肝臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。這一軸系在多種疾病的發(fā)生和發(fā)展中起著關(guān)鍵作用,并為疾病的治療提供了新的思路和方法。目前有一些治療方法可以調(diào)節(jié)腸-肝-腦軸,包括益生菌、益生元、合生元、腸道菌群移植(FMT)等。

了解腸道菌群檢測(cè)及腸道菌群移植,歡迎大家咨詢~


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