• Winnie Lin

壓力、飲食和腸道微生態:人類與微生物在精神免疫學和營養學核心的相互作用

已更新:4月16日

原文刊於《信報》副刊文化 營養菌群 2021-06-18


大腦和腸道看似互不相關,其實不然,大多數人有體驗過負面情緒和壓力引起的胃痛、消化不良、腹痛、腹瀉等﹔腸道-腦軸(gut-brain-axis) 不僅能用以解釋這些腸道被短暫干擾的生理狀況,更與慢性病的病理錯綜複雜。如腸易激綜合症 (irritable bowel syndrome) 等消化系統疾病患者通常也有情緒障礙。

腸腦關係,可以反映腸道微生態(細菌、病毒和真菌)及相關慢性炎症的功能失調。人類及其腸道微生物已經進化出多種交流和調節的方式,因此,通過益生菌和健康生活模式操縱腸道微生物群及其功能是一種很有前途的治療策略。本文的目的是描述飲食和壓力如何與腸道微生態和炎症相互作用。

壓力和抑鬱會影響宿主腸道微生態的組合

壓力會通過對腸道微生態的影響繼而影響人體健康。慢性和急性的壓力源可使腸道多個區域,如內壁粘膜、腸腔的細菌轉移。嚙齒動物研究表明,壓力會迅速影響腸道微生物的組合。另一個例子,隨著大學生在一整個學期間的壓力增加,一些促進健康的微生物數量則減少了。正承受壓力的人,消化道微生態有不可預知的變化。

壓力和情緒障礙相互複合。國際上幾項研究表明,與健康組別相比,嚴重抑鬱症患者的腸道微生態有明顯差異。另有數據表明,抑鬱症患者致發炎的腸道微生物佔主導,促進健康的菌種則減少,損害宿主的健康。對抑鬱和非抑鬱組別的比較揭示了279種透過細菌合成的蛋白質,主要用於代謝葡萄糖和氨基酸代謝途徑,更多產生炎症的機會。壓力和抑鬱會增加腸道屏障的滲透性。結果,「洩漏的腸道」允許細菌滲入血液循環系統,產生炎症反應。數據顯示,抑鬱和壓力都會引發炎症。由此可見,微生態失衡會增加感染或自身免疫性疾病的風險。

壓力和抑鬱促使宿主選擇不健康的食物和造成不良的代謝反應

飲食是壓力引起微生態失衡的中介。縱使是輕度的壓力,也會引起不健康的飲食。例如,周末的美式足球賽,輸球隊的所屬城市中,飽和脂肪和熱量攝取量上升,而獲勝球隊的城

市則有所下降﹔在那些球隊沒有比賽的城市,或者那些沒有專屬球隊的城市, 則情況保持穩定。此外,擁有最忠實球迷的城市表現出了最大的變化。與此相關的,在最近的一項生態瞬時評估研究(ecological momentary assessment study)中,情緒化進食(因壓力、逃避、無聊而進食),會隨著負面情緒的增加而加劇。與壓力相關的微生物群的增減也可能影響宿主對食物的渴望。它們還可以改變宿主對食物的代謝反應。在進食速食後,前一天報告有壓力源的女性比那些報告沒有壓力的人的脂肪氧化、胰島素更高,新陳代謝消耗更低,熱量消耗更低,因此還可能每年增加7-11磅體重。同樣,有抑鬱症史的婦女與沒有抑鬱症史的婦女相比,有較高的后皮質醇和脂肪氧化。這些代謝變化可能對腸道微生物群產生下游影響,反之亦然。

飲食塑造腸道細菌

飲食已經成為腸道細菌組成最有力的預測因素之一,甚至比個人基因更影響菌群分佈。你吃下的食物,將決定哪些細菌會在腸道中茁壯成長,而有益的腸道細菌反過來又有助於消化。雖然腸道微生態的整體結構取決於長期飲食習慣,但即使「一餐半餐」,在24小時內,某些菌種中也有變化。從廣義上講,植物蛋白、不飽和脂肪和纖維有利於健康的腸道微生物群,而過度食用動物蛋白、飽和脂肪和精緻糖或人造代糖卻有助壞菌滋長。另一方面,西方飲食中富含飽和脂肪、加工食品和精製糖;與傳統本土飲食文化蔬菜植物較多、富含纖維形成鮮明對比。西方飲食培養一種獨特的腸道微生物群特徵,具有低腸道微生物群多樣性和更大的腸道洩漏,這可能導致代謝綜合征和慢性病的發病。

腸道細菌影響食物的渴望和飲食行為

大數據支持腸道微生態影響選擇食物的觀點。腸道細菌產生模仿或干擾人類食慾的調節肽和激素的分子。此外,腸道細菌可以改變腦部的獎勵途徑(例﹔對進食某些食物的快感),與食慾調節的迷走神經溝通,甚至可能影響味覺的表達。最後,通過釋放神經遞質,如血清素、乙醯膽鹼和去甲腎上腺素,間接影響飲食行為。

結論

飲食和壓力調節腸道微生物群,但人類對其綜合效應的研究調查才剛開始。現有證據表明壓力或情緒、飲食和腸道微生態之間的多向關係,最終形成惡性或良性循環。從人類行為

和情緒到腸道微生態自上而下,這些心靈、身體與微生態的關係有助於解釋慢性疾病和個人復原力的差異。領域以嚙齒動物研究為主,但新興的人類證據已開始證實之前的發現。然而,人類在許多相關方面與齧齒動物有分歧,如神經元表達,甚至腸道微生物群,這需要更多的臨床研究來複製和擴展臨床前研究。更多地使用縱向設計將梳理出這些複雜關係的方向性,孤立特定的細菌物種、飲食成分和壓力源類型(如喪親、虐待)將增加清晰度。

這一門學問,需要跨物種的研究,包括人類、動物、微生物;涉及醫學、免疫學、營養學和心理學等跨學科的合作。調整生活方式,包括疏導壓力和平衡飲食,以管理及支援健康免疫功能的腸道微生態,最終達到促進身心健康的最佳狀態。


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