编译| 咸姐
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外交包含一系列杂乱的互动行为，可所以协作的、中立的，也可所以敌对的。外交能够促进互利的成果，如劳作分工、协作照料和进步免疫力，当然外交也能够导致消沉的成果，包含侵犯和钳制。在五光十色的“动物王国”中，动物们表现出的外交才能是不同的：有些动物生活在高度社会化的协作集体中，如灵长类、白蚁和蜜蜂，而别的一些则趋于茕居，如熊。
1973年，Konrad Lorenz、Niko Tinbergen和Karl von Frisch因在哺乳动物的遗传来源、发育和社会行为形式启示方面的开创性研讨而获得诺贝尔生理学或医学奖，他们的作业为评价影响社会行为的各种内涵和外在要素供给了根底。很多研讨者的尽力，让咱们意识到，深化而全面地去了解调理社会行为的内涵和外在要素，关于提醒个别和集体的昌盛开展办法、确认物种进化进程中呈现的不同动物之间的外交才能差异的原因、乃至关于说明社会行为妨碍疾病的潜在病因都是极其重要的。
在临床上，发现了一些风趣的现象：约50%以上患功用性消化疾病者伴有焦虑、郁闷，当给予精力类药物医治后，大都会获得较好的医治效果；而精力心思疾患的诱发或加剧也与消化系统疾病有关【1】。根据此现象并经过多年研讨，科学家们逐步提出了“脑-肠轴”及“脑-肠互动”的概念。“脑-肠轴”由中枢和肠神经系统之间的双向通信组成【2】，跟着对肠道微生物组成和多样性的了解，新的发现标明肠道微生物群能够终究靠“脑-肠轴”与肠脑功用以及神经疾患相关联，然后构成了“微生物-肠-脑轴”这一新的概念【3】。相较于传统“脑-肠轴”研讨会集在心思状况对胃肠道功用的影响而言，在“微生物-肠-脑轴”中则愈加注重肠道菌群与“脑-肠轴”之间的相互影响。肠道菌群对“脑-肠轴”最重要的影响首要表现在对大脑发育和行为表现的调理上【4】，渐渐的变多的研讨发现了动物大脑的外交行为与微生物之间的杂乱联络，提示微生物作为传达本身遗传物质的一种手法，或许影响了大脑外交行为的进化进程，那么，肠道菌群到底是怎么影响外交行为的呢？
近来，来自爱尔兰科克大学的John F. Cryan教授团队在Science上宣布题为Microbiota and the social brain的总述，具体总结了肠道微生物群和大脑外交行为之间的联络的潜在机制，并描绘了动物国际中这种联络的多样性，一起指出这些联络或许有助于解说肠道菌群与外交妨碍之间相关的原因，以及怎么将其作为靶标以影响大脑健康。
一、“微生物-肠-脑轴”的效果机制
渐渐的变多的试验依据标明，在各种动物中观察到的许多行为反响或许在其生命的不同阶段遭到肠道菌群的调理，在这种形式下，人们越来越注重说明肠道菌群与大脑沟通的机制，本文作者从以下几个方面介绍了微生物影响社会行为的沟通途径（图1）。
1. 迷走神经
迷走神经是哺乳动物脑干中衔接胃肠道与孤束核的首要神经通路。经过迷走神经堵截术等办法，迷走神经传入最近被证明与肠内内分泌细胞构成突触衔接，经过谷氨酸神经传递促进肠与大脑之间的养分信号沟通，乃至有临床前的依据标明迷走神经能够将蛋白质从肠道运输到大脑。可是，也有试验发现，迷走神经堵截术后，轻度胃肠道感染引起的小鼠焦虑样行为显着，这也提示并不是一切抵达大脑的微生物信号都是由迷走神经介导的。
2. 微生物代谢产品
肠道菌群能够发作很多的代谢物，如挥发性羧酸、酯类、神经递质（如血清素）和各种脂肪酸，其间一些被证明能够影响大脑的生理机能和行为。例如，肠道菌群发作的各种短链脂肪酸（SCFA）代谢物能够终究靠它们的同源自在脂肪酸受体（FFAR）调理各种生理功用，包含某些中枢生理进程，此外，SCFA也或许经过调理参加其生物组成的酶的表达来影响大脑中神经递质的发作。当然，作者一起也指出，由于SCFA的半衰期很短，咱们应该更多的依据来确认肠道菌群发作的SCFA能够抵达大脑的生理相关浓度。
3. 免疫机制
研讨标明，免疫在介导肠道菌群和大脑之间的沟通中也起着至关重要的效果。一些临床前的依据标明，肠道菌群或许会影响免疫系统乃至中枢神经系统的发育。一方面，肠道菌群可在部分影响免疫系统，如派尔调集淋巴结（Peyer patch）或肠系膜淋巴结；另一方面，细菌也能够开释各种免疫激动剂，如脂多糖（LPS）和肽聚糖（PGN）进入血液循环，然后进入大脑。
4. 嗅觉机制
嗅觉——感知气味的才能，是地球上一切动物生命的根底，它使动物能够探究食物并感知环境中潜在的毒素，还有助于外交互动。开始依据标明，肠道细菌和环境细菌都能影响嗅觉，在整个动物界，经过嗅觉进行的肠道菌群和大脑之间的联络越来越遭到注重，这些物种运用肠道微生物的副产品，如挥发性脂肪酸和酯类来调理沟通。
图1 肠道菌群调控社会行为的生物学途径
二、微生物和外交行为之间存在着双向联络
1. 外交性
外交行为能够影响许多无脊椎动物物种之间的菌群传达，也能够终究靠细菌的水平搬运来刻画许多灵长类动物的微生物群，一起研讨发现，在不同物种之间也能够发作微生物搬运。可是作者也指出，尽管肠道菌群的改动好像与某些物种的外交性同步改动，但状况并非总是如此，这或许是不同的挑选压力导致的不同的进化进程在起效果，因而标明在寻觅微生物的外交性特征时需求细心考虑系统发育的影响。
2. 沟通
研讨标明，关于一些无脊椎动物，肠道菌群能够促进同种个别之间的沟通，一起，微生物群也有助于某些脊椎动物物种之间的沟通，而某些物种的微生物群或许起着辨别同种物种的效果。
3. 社会免疫力
集体生活供给了广泛的潜在优点，但它也伴跟着许多价值，包含接触传染前言危险的添加。但是研讨发现，露出于具有社会性的感染源的要挟的添加能够被微生物群多样性的添加所抵消，这使得免疫系统能够与微生物群协同作业，以抵挡有害微生物。免疫和宿主对侵略病原体的反响也或许对社会行为的微生物根底发作影响，由于免疫系统经过各种免疫信号机制充任肠道共生细菌和中枢神经系统之间的管道。
4. 饮食和压力
本文作者提出，社会性对动物行为的积极影响一般伴跟着一系列负面影响，比方社会压力，它会导致健康和生育才能下降，添加对疾病的易理性，然后影响物种的整体健康。尽管社会交往或许经过添加压力对肠道微生物群有害，但它们也或许是有利的，而这之间的平衡好像在很大程度上依赖于社会联络。与此一起，草食性或肉食性饮食及其对肠道菌群组成的影响也或许影响了某些物种的社会行为的进化。
三、肠道菌群和外交妨碍
社会行为缺点表现在孤独症谱系妨碍（ASD）、精力分裂症、外交焦虑和郁闷等神经精力疾病中，患者要么无法与别人互动，要么退出外交活动。考虑到微生物群和大脑外交行为在动物国际中杂乱的、双向性的影响，肠道菌群在人类外交妨碍中扮演重要人物的依据渐渐的变多也就应该不是一件古怪的事了。风趣的是，一些临床前和临床研讨记录了患有这些神经精力疾病的个别中胃肠微生物群的紊乱（包含细菌多样性的削减和有利细菌数量的削减），而这种失调或许与观察到的行为症状有关。渐渐的变多的临床发现标明肠道菌群在比如ASD条件下遭到了影响，本文作者也指出，未来的研讨需求计算更多的患者并引进恰当的操控，这将或许会对肠道菌群在这类疾病中的致病机制供给更深化的了解。
四、靶向微生物群医治外交妨碍
微生物群和外交妨碍之间的联络标明，以微生物群为方针极有或许能够改进社会行为中的缺点。根据微生物的医治战略已经在各种临床前模型中显现了其改动外交行为的潜力，一些开始依据也标明晰其对人类的影响，例如益生菌和饮食结构对肠道菌群的调理都将影响外交行为。
综上所述，肠道菌群对外交性及其神经生物学根底的影响对生态学、进化论和人类生物学具有潜在的巨大影响。微生物群和中枢神经系统之间的这种联络供给了一个生物学结构，用以说明在整个动物界中，从群居性到非群居性的杂乱行为形式是怎么进化而来的，此外，它提出了关于某些生活办法的挑选（如饮食、抗生素运用、社会联络等）对人类健康的影响的重要考虑，一起也有助于对某些神经精力疾病的神经生物学根底和未来医治的潜在开展供给了一个更好的了解。
https://science.sciencemag.org/content/366/6465/eaar2016
制版人：珂
参考文献
1. 郭椿,贺平. 脑肠轴及其研讨进展. 国际最新医学信息文摘. 2017,17(95),89-91.
2. Marilia Carabotti, Annunziata Scirocco, Maria Antonietta Maselli et al. The gut-brain axis: interactions between enteric microbiota, central and enteric nervous systems.Annals of Gastroenterology(2015) 28, 203-209.
3. Clarke G, Dinan T, Cryan J.Microbiome–Gut–Brain Axis[M].Encyclopedia of metagenomics, 2013:425-437.
4. Chen X, D'Souza R, Hong ST. The role of gut microbiota in the gut-brain axis: current challenges and perspectives.Protein Cell. 2013 Jun;4(6):403-14.
