菌-腸-腦軸的溝通機制，原來是通過這三個途徑

腸道菌群可以調節(jié)機體的情緒、認知、記憶等，并且與焦慮、抑郁、自閉癥、多動癥、阿爾茨海默病等神經疾病存在密切關聯(lián)。

動物研究表明，腸道菌群還能影響后代大腦健康。無菌飼養(yǎng)、使用抗生素治療或其他環(huán)境因素都能造成母體微生物組或出生后的早期微生物組改變，可能會導致子代的大腦免疫、血腦屏障通透性、大腦結構和神經回路在調節(jié)神經元的產生、特性和成熟方面出現(xiàn)異常。這些影響會持續(xù)到成年，并易導致長期的行為缺陷。

也就是說，在神經發(fā)育的關鍵窗口期4歲之前，維持微生物組平衡至關重要。

【那么腸道菌群是如何影響腸道與大腦之間的交流呢？】

【途徑1：免疫系統(tǒng)】

腸道菌群與腸道免疫系統(tǒng)之間存在密切的互作。包括代謝產物（例如短鏈脂肪酸 SCFAs）和膜成分（例如多糖 A）在內的微生物組成分均可影響免疫穩(wěn)態(tài)，形成促炎或抗炎的局部免疫反應。

腸道菌群還可以調節(jié)位于大腦的免疫細胞——小膠質細胞的發(fā)育、成熟和功能。

在神經炎癥的背景下，血腦屏障通透性的改變，可促進微生物組分通過這一屏障，以及外周免疫細胞對腦實質的侵襲。中風等疾病引起的大腦炎癥會改變腸道菌群的組成，從而導致惡性循環(huán)——腸道菌群失調進一步加劇神經免疫反應，從而加重了大腦病理的嚴重程度。

【途徑2：內分泌/循環(huán)系統(tǒng)】

微生物和代謝物，如次級膽汁酸、吲哚衍生物和 SCFAs，可以通過腸道內分泌細胞（EECs）和腸嗜鉻細胞（ECCs）發(fā)出信號，從而調節(jié)神經肽的分泌，例如可調節(jié)食欲的激素胰高血糖素樣肽-1（GLP1）和神經調節(jié)劑（如激素和神經遞質血清素）。此外，某些腸道細菌可以直接合成和釋放神經遞質和神經調節(jié)劑。比如羅伊氏乳桿菌，長雙歧桿菌等。

【途徑3：神經途徑】

微生物組分、微生物調節(jié)激素和微生物依賴性免疫介質，可直接與腸神經系統(tǒng)及其支配的迷走神經和脊髓傳入神經相互作用。產生的局部信號可通過感覺神經回路傳遞到參與認知、情緒、恐懼/焦慮、軀體感覺和/或進食行為的大腦區(qū)域。

反過來，迷走神經和脊髓傳出神經會傳遞信號至腸粘膜，并直接（如通過脊神經衍生信號調節(jié)寄生蟲入侵）或間接（通過與腸神經系統(tǒng)的相互作用）影響胃腸穩(wěn)態(tài)。

通過這種自上而下的信號或微生物相關分子調節(jié)腸道內神經元的活動，最終可影響胃腸道生理、局部免疫功能和腸道菌群的組成。

菌群-腸-腦軸其中的免疫、內分泌、系統(tǒng)和神經通路是高度復雜和相互關聯(lián)的。

Benakis, C., Martin-Gallausiaux, C., Trezzi, J.P., Melton, P., Liesz, A., and Wilmes, P. (2020). The microbiome-gut-brain axis in acute and chronic brain diseases. Curr. Opin. Neurobiol. 61, 1–9.