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肠道微生物会影响我们的性格吗?

时间:2022-08-29 来源:菌情观察室 作者:菌情观察室 浏览次数:713

我们每个人都是独一无二的,对世界的思考和感受是不同的,这都影响着我们的行为。我们称之为我们的“性格”,是一个人独特的思维、感觉和行为模式。  


虽然人的性格在一生中会发生变化,但是一个人的核心性格特征在成年期往往保持相对一致。心理学家设计了大量的测试来对人们广泛的行为特征进行“分类”,其中最著名的是迈尔斯-布里格斯性格类型测试(Myers-Briggs test)。


人的性格从古怪、内向到活泼、大胆,是一件复杂而丰富多彩的事情。那么,是什么决定了我们是“交际花”还是“壁花”?是内向还是外向?是坚忍还是神经质呢?


它源于先天的性情以及后天的环境因素和经验共同作用的结果,由我们成长的文化、与我们交往的人以及我们所遗传的基因共同塑造。这些影响塑造了我们的信念和行为,但每个因素究竟在多大程度上发挥作用因人而异。


我们都知道,我们的肠道菌群也是身体的一个重要组成,可以看作是一个隐形的“器官”,它影响着我们的免疫、代谢、胃肠道健康。肠道和大脑之间也存在着一条信息高速公路,被称之为肠脑轴。


如果我们饿了,或者正在经历压力,或者我们最近摄入了一种致病性微生物,信号会沿着肠脑轴在肠道和大脑之间传递。现在越来越多的研究也表明,肠道微生物参与了肠脑轴的功能反应,在肠道与大脑的信息交流中起着非常重要的作用,影响着我们的大脑功能和行为。


那么,肠道细菌是否也在我们的性格发展中发挥作用呢? 



“性格移植”


2011年,加拿大麦克马斯特大学的研究人员注意到,不同品系的实验室小鼠具有截然不同的性格特征,就如同不同品种的狗一样。


例如,Balb/c品系的实验室小鼠天生胆小、焦虑、内向,当它们被放在一个新的笼子里或与占统治地位的老鼠一起时,它们会保持沉默,避免冒险。而NIH Swiss品系的小鼠则截然相反,它们大胆,好奇和喜欢探索,是啮齿动物世界的胆大妄为者。但是,事实证明,它们的行为特征远非一成不变。


我们知道,粪菌移植通常是指将健康供体的粪便细菌移植到疾病个体的肠道中,重建患者的肠道菌群而达到治疗疾病的目的。这种做法对治疗复发性艰难梭菌感染十分安全有效。


科学家们对Balb/c小鼠和NIH Swiss小鼠相互进行了粪菌移植,也就是将Balb/c小鼠的粪便细菌移植到NIH Swiss小鼠体内,将NIH Swiss小鼠的粪便细菌移植到Balb/c小鼠体内。

结果非常有意思,当胆小的Balb/c小鼠接受来自胆大的NIH Swiss小鼠的粪便细菌移植时,它们也会变得更加大胆,反之亦然。从“壁花”到“交际花”,似乎都归因于一次便便移植。


科学家们甚至可以量化这些差异,方法是把老鼠放在一个升高的平台上,观察老鼠跳下高台需要多长时间。胆小的Balb/c小鼠花了五分钟的时间才小心翼翼地从高台上爬下来,而胆大的NIH Swiss小鼠在几秒钟内就自信地跳了下来。


然而,将两种小鼠体内的菌群相互移植交换后,原本胆小的Balb/c小鼠变得更加大胆了,比之前整整早了一分钟跳下了高台,而原本胆大的NIH Swiss小鼠在离开平台时变得更加小心谨慎了,犹豫的时间更长了。


也就是说,通过交换微生物,科学家们不仅完成了粪菌移植,而且还完成了“性格移植”。他们甚至可以将肠道菌群的变化与小鼠大脑生化物质的差异联系起来。很明显,肠道微生物可以一种深刻的方式与大脑“交流”并影响着我们的大脑功能和行为。


在一项类似的研究中,给无菌小鼠移植抑郁症患者的粪便细菌,它们会表现出类似抑郁的症状。总的来说,这些研究表明,肠道微生物在影响行为和情绪方面发挥着重要作用。


粪菌移植可以缓解精神疾病患者的症状


当然,我们需要注意,这些实验是在老鼠身上进行的,而不是人类,老鼠的研究不能简单地应用于人类。此外,虽然肠道菌群移植确实改变了它们的行为,但是并没有完全改变它们的行为。因此,除了微生物之外,还有一些天生的因素在影响老鼠的行为。因此,我们也不能简单地把肠道微生物作为我们不太理想的性格特征的替罪羊。


出于伦理考虑,类似的研究被禁止在人类受试者身上进行,但是也有一些轶事报道称,有人因胃肠道感染而接受粪菌移植后会出现抑郁发作。


虽然现有的研究有限,但一项对21项临床和临床前研究的系统综述得出结论:使用粪菌移植针对肠脑轴来缓解精神疾病症状是很有潜力的。


其中8项研究涉及人类捐赠者和受试者,包括美国亚利桑那州立大学的一项研究,该研究将来自非自闭症的健康捐赠者的粪便细菌移植给了18名自闭症儿童。

在接受粪菌移植后的两个月内,受试者的胃肠道问题减少了,腹泻、便秘、胃痛和消化不良等问题明显减少;而且益处并不只是局限于肠道,自闭症相关的行为也有所改善。事实上,两个月后,他们的变化比粪菌移植停止时的变化更好。这表明,粪菌移植结束后,其益处并没有消失。


研究团队很快报道了这一初步发现。当时,没有人知道这些好处是否会持久,或者会随着时间的推移而付诸东流。但是,研究团队的后续追踪研究表明,这些益处确实可以持久,至少两年。


即使在接受粪菌移植两年后,自闭症儿童仍然拥有着较多的新引入的微生物。事实上,他们肠道中的细菌多样性比移植结束后两个月时还要高。一些接受治疗的孩子的胃肠道症状在移植停止后两个月时略有恶化,但大多数孩子的肠道症状比治疗开始前好转60%以上。他们的自闭行为也得到明显改善,多动或刻板行为水平比治疗前明显降低。


这一结果表明了自闭症和肠道菌群之间存在因果关系,也间接表明改善肠道菌群可能通过减轻胃肠道不适间接改善自闭症的症状。


胃肠道不适是不利于社交的,因此,前面我们所说的系统性综述中所涉及的大多数研究关注的是合并患有肠易激综合征的人,这也意味着他们精神症状的改善可能是由于消化问题的减少。


学术界的争论还在继续,但很少有研究肠道菌群的科学家会否认肠道细菌和心理健康之间存在联系。虽然机制尚不完全清楚,但人们提出了许多可行的途径。


例如,肠道微生物可以制造多种改变情绪的神经递质,包括5-羟色胺、多巴胺和γ-氨基丁酸(GABA)。实际上,人体内90%以上的5-羟色胺和50%的多巴胺是在肠道中合成的。这些代谢物可能通过迷走神经影响大脑,在小鼠研究中,切断迷走神经可以逆转粪菌移植引发的行为变化。


肠道微生物组成和多样性与一个人的性格特征相关


2015年,美国俄亥俄州立大学的一项研究发现,幼儿的肠道菌群可能会影响他们的行为,肠道菌群多样性较高的幼儿更有可能表现出好奇、善于交际和冲动等行为特征。


研究人员研究了77名18-27个月大的儿童的肠道微生物,在男孩中,外向型的性格特征与来自理研菌科(Rikenellaceae)和瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)的细菌的丰度有关。瘤胃球菌科是主要产丁酸的细菌群之一,这是一种抗炎性的短链脂肪酸,可以滋养肠道黏膜。而在女孩中,性格和肠道菌群组成之间的关联不太明显,而理研菌科细菌的丰度似乎会影响恐惧倾向。


我们知道,分娩方式、母乳喂养史、饮食等因素也会影响儿童的肠道菌群组成,当研究人员排除了这些混杂因素之后,性格和肠道菌群组成之间的相关性仍然存在。

但是,我们需要知道的是,这项研究仅仅是发现了一种相关性,肠道菌群是否直接影响性格还不完全清楚。更善于交际的幼儿可能有机会获得更广泛的细菌。发表在《NPJ Biofilms Microbiomes》杂志上的一项研究发现,日托可以促进肠道菌群的多样性,支持了这一观点。


2020年,牛津大学的一篇论文揭示了肠道菌群和性格之间的更多联系。大多数探索肠道菌群组成和行为的研究都是在动物模型中进行的,只有少数几项人类研究着眼于患有自闭症等精神疾病的人群。


在这些研究的基础上,牛津大学实验心理学系的Katerina Johnson博士从四大洲20个国家的671名健康成年人身上获取了肠道微生物样本。Johnson博士假设,与自闭症和抑郁症相关的细菌物种也会影响普通人群的性格特征。


参与者完成了调查问卷,评估了他们的行为、饮食、健康、生活方式和社会人口统计特征,这使得研究人员能够对某些混杂变量进行控制。Johnson发现,人体肠道菌群的多样性以及某些细菌物种的数量与性格特征有关,包括社交性和神经质。


最令人兴奋的是,以前发现与自闭症相关的某些细菌物种也与正常人群的社交能力差异有关,包括阿克曼氏菌属(Akkermansia)、乳球菌属(Lactococcus)和颤螺菌属(Oscillospira)。自闭症患者通常表现出社交缺陷,据报道,自闭症患者中这些细菌物种减少,而Johnson博士发现,正常人群中,较高的这些细菌水平与善于社交相关。


然而,也有一些例外。例如,Johnson博士发现,链球菌的丰度减少预示着更少的抑郁倾向,而有其它研究则报告了相反的情况。同样,Johnson博士也建立了萨特氏菌属(Sutterella)水平和社交能力之间的联系,较低的细菌丰度预示着社交能力的增加。基于此,你可能会认为自闭症患者会表现出这种细菌的富集,确实有这样的研究报道,但也有研究报告的结果恰恰相反。


Johnson博士还发现,较低的肠道微生物多样性预示着更显著的焦虑和压力水平。肠道和大脑是紧密相连的,受伤的心灵可能会导致肠道陷入困境,反之亦然。


值得注意的是,相关性不等于因果关系,这些研究不能告诉我们,是善于社交增加了肠道微生物多样性,还是肠道微生物多样性增加了社交能力。


例如,社会接触增加了灵长类动物肠道微生物的多样性,在人类中也是如此,一个人交往的人越多,接触到的微生物也就越多。那些社交圈较大的人会有更多的机会接触到微生物,他们通常表现出更大的肠道微生物多样性。


总结

基因和环境因素的共同作用形成了我们的信念、性情和行为,统称为我们的性格。性格塑造着我们的世界,影响着我们的总体健康和我们追求的生活。新出现的证据表明,肠道菌群组成与性格特征之间存在着相关性,肠道菌群可能在影响人类的性格特征中发挥作用。


  • 动物研究强烈表明,小心谨慎、善于社交和焦虑等性格特征都与肠道微生物有关。肠道菌群组成和行为特征之间似乎存在因果关系。例如,胆小的老鼠可以通过移植胆大老鼠的粪便细菌而变得更加大胆,反之亦然。


  • 出于伦理上的考虑,研究人员无法在人类受试者身上重复这些研究,但是有研究将抑郁症患者的粪便细菌移植到无菌小鼠体内,可以使小鼠表现出抑郁样行为。


  • 虽然在人类身上的证据没有那么确凿,但是有趣的是,许多精神疾病,包括焦虑症和精神分裂症,往往伴随着肠道微生物多样性的减少。同样,像自闭症这样的行为状况确实与某些细菌物种的减少或增加以及肠道菌群失调有关。


  • 一项针对精神疾病的粪菌移植研究的系统性综述发现,通过粪菌移植针对肠脑轴来缓解精神疾病症状是很有潜力的,其中一项研究报道了粪菌移植可以显著改善自闭症患者的胃肠道问题和行为,而且在移植结束后可以持续至少两年。


  • 美国亚利桑那州立大学的一项小型研究报告称,幼儿的肠道微生物越多样化,他们就显得越好奇,越善于交际。


  • 牛津大学2020年的一项大规模研究强化了这些发现,指出肠道微生物组多样性的增加与善于社交有关。该研究还发现,以前发现的一些与自闭症相关的细菌种类与社交能力和神经质等性格特征相关,但目前尚不清楚这种关系是否有因果关系


参考资料:


Bercik, P., et al. (2011). "The intestinal microbiota affect central levels of brain-derived neurotropic factor and behavior in mice." Gastroenterology 141(2): 599-609, 609 e591-593.


Chinna Meyyappan, A., et al. (2020). "Effect of fecal microbiota transplant on symptoms of psychiatric disorders: a systematic review." BMC Psychiatry 20(1): 299.


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Lisa M. Christian, L. M., et al. (2015). "Gut microbiome composition is associated with temperament during early childhood." Brain, Behavior, and Immunity 45: 118.


Amir, A., et al. (2022)."Gut microbiome development in early childhood is affected by day care attendance." NPJ Biofilms Microbiomes 8(1): 2.


Johnson, K. V. (2020). "Gut microbiome composition and diversity are related to human personality traits." Hum Microb J 15: 100069.


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