第295期
2018/09/30你的腸⼦如何連結到腦⼦？
記者 黃胤綸 文 「我真的覺得，現在的我餓得可以吃下⼀頭⽜！」 ⽣活中我們常會⾯臨這種情況，當你肚⼦餓的時候，由腸道發出提醒，⼤腦因此 接受了訊息，促使著你想要去買食物來吃；當你漸漸感覺到飽了，⼤腦得知訊 息，你的⼿停下來不再尋找食物，⽽這些「訊息」都來⾃於腸道。⻑久以來⼈們 都認為腸道需要將訊息透過激素導入⾎液，再藉由循環送⾄⼤腦，讓⼤腦判讀訊 息後做出⾏為反應，但是最近發表的論文卻顯⽰腸道與⼤腦有著更直接的連接， 只需要幾秒鐘，腸道的任何狀況便能傳遞到腦中。腸道是我們的第⼆⼤腦
⼈類的⼤腦包含了幾⼗億個神經元細胞，隨時隨地控制著我們的想法、情感、⾏ 為等等，⽽腸道則⼀直被稱作⼈類的第⼆⼤腦。它並沒有如同⼤腦⼀樣的功能， 但是它會表達情緒、記憶、接收來⾃消化道的訊息，也會在偵測到有毒物質時提 出保護指令，讓消化道降低蠕動的速度，使食物在腸道中停留得更久，同時傳遞 「飽食激素」給⼤腦，避免⼈類吃進有害物質。 雖然腸道系統乍聽之下相當聰明，但是根據每個⼈腸道內多種不同的腸道叢菌， 會使⼈的飲食習慣有著迥異的特性，且每個⼈腸道中的菌叢也各有著不同嗜好， 基於⽣存原則，它們會盡量地傳遞訊息告知⼤腦吃進⾃⼰喜愛的食物，藉以消滅 另⼀菌種。 例如有⼈嗜甜如命、有⼈無⾁不歡，⽽當腸道中喜愛蛋⽩質、糖分的細菌增多 時，便會讓⼈對於⾼蛋⽩、含糖量⾼的食物無法抗拒，造成飲食不均的問題，對 健康有害。因此，也曾有研究認為腸道會控制⼤腦，甚⽽劫持以控制⼈類的⾏ 為。⼈類的腸道⼜被稱作第⼆⼤腦。（圖片來源／Just In Health Wellness Clinic）
神經細胞也能傳遞腸道訊息
最近於《Science》發表的文章中表⽰，最新研究提出不同與以往⼈們認知的觀 點。⼈類的第⼆⼤腦——腸道與⼤腦間的連結不只會藉由激素的被動釋放來傳遞 訊息，也會透過神經細胞傳達。 美國杜克⼤學的研究⼈員在電⼦顯微鏡下觀察發現，位於腸道內壁中的腸內分泌 細胞，不僅會產⽣刺激消化及抑制飢餓的激素，同時也擁有類似突觸神經元的突 起物，並可⽤於連結其他細胞。 ⼈類神經元細胞與突觸。（圖片來源／黃胤綸重製）資料來源：互動百 科、維基百科實驗以前，研究⼈員原先就已知道腸內分泌細胞會將訊息傳遞給中樞神經系統， 但他們開始好奇腸道是否能像⼀般的神經元⼀樣，藉由發送電⼦訊號將訊息傳送 給⼤腦。因此，研究⼈員將螢光狂⽝病的病毒打入老鼠的結腸中，此病毒需由神 經元突觸傳遞。最終他們發現腸道中的腸內分泌細胞，與傳遞訊息⾄腦幹的迷⾛ 神經元形成突觸並連接，甚⾄可以激發出名為⾕氨酸的神經遞質，此神經遞質與 味覺、嗅覺相關，且僅100毫秒就可藉由迷⾛神經傳遞⾄⼤腦，相較於激素透過 ⾎液循環傳遞訊息所需的10分鐘，竟有6000倍之差。
過去曾有此假設 如今終於證實
其實，早在1880年德國⼀位解剖學家Friedrich S. Merke就曾猜測，由上⽪細胞 及感覺神經組成的感覺系統，會將訊息轉為神經信號傳遞，藉以觸發視覺、聽覺 等，以及⼈類最⼤的感覺器官——腸道。 ⽽今，研究證實腸內分泌細胞會釋放⾕氨酸此種神經遞質，以刺激感覺系統，推 翻了上百年來「腸道完全透過激素與⼤腦發送訊息」的說法。此研究之⼈員 Diego Bohórquez表⽰，研究的下⼀步應該開始探討腸道與⼤腦間的神經訊息， 是否包含了吃下肚的食物的營養價值及熱量。並推測過去食欲抑制劑成效失敗的 原因，應與腸道所發出的激素量過於低迷有關。研究發現後，然後呢？
了解腸道會將訊息透過神經細胞傳遞後，我們能有什麼收穫呢？⾸先，我們可以 得知這種超⾼速的信號傳遞有助於偵測毒素，當⼈類吃到毒素時，能夠立刻將訊 息告知⼤腦，避免食入更多。 此外，最近在《Cell》發表的文章也提及，在另⼀項研究發現，老鼠腸道的感覺 神經元受到雷射光照射時，會刺激老鼠的⼤腦產⽣⼀種可以促進情緒、叫做多巴 胺的神經遞質，此神經遞質具有興奮的作⽤。⼈類透過這個發現，也可以為過度 肥胖、⾃閉症、憂鬱症等疾病，帶來新的治療⽅法。 其中，過度肥胖的原因除了可能是因為內分泌失調、新陳代謝異常、飲食不正 常、環境等等因素以外，腸道中的腸內菌也與此息息相關。過去，華盛頓⼤學 的研究還發現，肥胖者腸內菌的種類數⽬明顯低於瘦者，歧異度較低，由此可知 腸道狀況也會影響肥胖與否。如今我們明⽩腸道與⼤腦有更快速的連接以後，應 可直接控制此兩者，並搭配菌種的數量變化，改善過度肥胖的問題。腸道與治療⾃閉症有什麼關係？
⼀直以來⾃閉症的成因不明，但近來亞利桑納州立⼤學學者進⾏了⼀項研究，為 了解⾃閉症病因與患者最常抱怨的肚⼦疼痛之關聯性，因⽽採集了有無⾃閉症兒 童的糞便樣本，結果顯⽰有⾃閉症的孩⼦，腸胃道微⽣物群的種類較無⾃閉症兒 童少得多，因此可能易受病原攻擊，且也有其他研究都得到相同的結論。除此之 外，我們也從其他研究結果得知⾃閉症同時與多巴胺受器調節異常相關。2013年美國加州理⼯學院研究透過動物實驗，發現注射了益於腸胃的特定菌種 後，動物的⾃閉情況逐漸改善，因此，若能透過菌種、多巴胺濃度以及神經元傳 遞訊息間的協調配合，將有機會控制此情形，但⽬前確切的醫療作法及影響仍有 待臨床實驗嘗試。除此之外，美國最近的研究發現孩⼦罹患⾃閉症的機率，也與 在⺟親懷孕期間腸道叢菌的狀況相關，因此下⼀步應確定與⾃閉症相對應的腸道 叢菌特徵，以找到有效的調節⽅法。
