腸腦軸線 -你的大腦與腸道一直都在說悄悄話

by | 4 月 19, 2022 | 營養, 營養基本學分 | 0 comments

近年來腸道的健康逐漸被重視,愈來愈多的症狀或疾病都被發現與腸道健康有關,舉凡睡眠、壓力、代謝問題等。腸道與大腦具有互相影響的能力,腸道又被稱為是「人體的第二個大腦」,而大腦與腸道之間的相互溝通則稱為「腸腦軸線」。

腸道、大腦還有腸道菌群

應該很多人有過這樣的經驗,當有一件重要的事件準備發生前,因為情緒的緊張突然感受到肚子強烈的攪動,你有沒有想過,明明緊張是情緒問題為甚麼卻與腸道有關?

同樣的情況就好比吃飯,我們知道感覺到肚子餓了當然要吃飯,但其實當消化道空空如也沒有食物經過的時候,腸道會產生飢餓素傳遞到大腦,大腦接收到訊號才引起了我們進食的行為,這都是大腦與腸道連結互相影響的結果。

還有一個熟知的因素影響腸腦互相聯結就是腸道菌叢,腸道的細菌也同時影響我們正常的生理調節,以現在很熱門的益生菌產品來說,不論是在保健食品網站或是店家,光是只鎖定益生菌品類,就會發現有百百種;有的主打改善排便狀況、幫助紓壓睡眠、幫助減重增加代謝或是改善過敏…等等,只是,不都是益生菌嗎?為什麼會有這麼應用呢?有越來越多的研究發現改變腸道微生菌叢,能讓腸道發出不同的訊號,間接改善健康問題。

我們的食慾、代謝、飲食習慣源自於腦與腸胃系統複雜的互動,腸腦軸經由神經系統、腸道免疫系統及腸道菌群所產生的代謝物,經由腸道黏膜屏障與血腦屏障進入到身體循環中作用於大腦。 

腸道與大腦溝通的機制

Tetel, M J et al. “Steroids, stress and the gut microbiome-brain axis.” Journal of neuroendocrinology vol. 30,2(2018): 10.1111/jne.12548. doi:10.1111/jne.12548

一、神經系統

腸道是僅次於大腦,含有最多神經細胞的器官,腸腦雙向溝通的路線主要包含中樞神經系統(CNS)、自主神經系統(ANS)、腸神經系統(ENS)及下視丘腦下垂體腎上腺系統(HPA),各自系統的簡單說明如下: 

迷走神經系統:連結中樞神經與腸道兩大神經系統的是迷走神經,腸道菌在腸道中與腸道神經系統對話,再經由迷走神經將訊息傳遞給大腦。在一項小鼠實驗研究發現,餵食特定益生菌可以減少牠們血液中壓力荷爾蒙的含量。然而,將老鼠的迷走神經切斷時,投與益生菌及無法發揮效果,顯示迷走神經在腸腦中扮演重要的角色。 

自主神經系統:經由交感與副交感神經調節腸胃道運動,其中交感神經主要會抑制腸道蠕動,副交感神經則為刺激腸道蠕動。當發生自律神經失調,副交感神經收到不正常抑制或交感神經異常興奮,就會降低腸胃道蠕動引起消化不良、腹脹或便秘等問題。 

腸道神經系統:對胃腸調節包括蠕動、分泌、腸道黏膜血液循環、免疫反應及黏膜完整有關,本身具有獨立性,在沒有中樞神經系統的支配下仍具有調節腸胃道的功能。

下視丘腦下垂體腎上腺系統:當受到壓力就會活化該系統,導致腎上腺釋放皮質醇(cortisol),皮質醇是一種主要的壓力賀爾蒙,緊急狀況下大腦接受到壓力時會立即活化 HPA 軸釋放皮質醇以啟動備戰或逃跑的機制,而慢性壓力下會導致皮質醇長時間的增加,刺激胃酸及胃蛋白酶分泌,刺激腸胃道黏膜降低防禦能力,可能導致壓力性胃潰瘍的發生。

 二、神經傳導物質

腸道微生物可以產生血清素(Serotonin)、γ-氨基丁酸(GABA)等神經傳導物,經由迷走神經影響中樞神經系統。

血清素:90%腸道細胞產生,幫助產生愉悅情緒、增加記憶、可以刺激交感神經系統、釋放血清素、影響記憶與學習過程,也可幫助調控生理時鐘,可以看看這篇關於血清素影響睡眠的文章-腸道影響睡眠的秘密

GABA:為一種抑制性的神經傳導物質,可幫助控制恐懼和焦慮感。

三、免疫及代謝系統

腸道是人體最重要的免疫器官,約有70%的免疫細胞在腸道,免疫細胞調節因子例如細胞激素(Cytokine)可以通過迷走神經向大腦發出訊號。

腸道菌叢利用膽酸活化腸內分泌細胞增加 GLP-1 的分泌,GLP-1 在葡萄糖代謝及胰島素敏感度為重要角色,以及腸道微菌叢代謝產物經由刺激周邊脂肪組織增加瘦體素(leptin)或減少胃中飢餓素(ghrelin)的分泌作用在大腦使食慾下降、減少攝食量進而改善體重。

腸道菌叢代謝膳食纖維會產生乙酸、丙酸或丁酸等短鏈脂肪酸,是腸道細胞的主要能量來源,有助於增強上皮細胞屏障功能,提升免疫耐受性、抑制發炎,丙酸經由刺激交感神經產生飽足感降低食慾。

 古希臘醫學之父希波克拉底曾說過:「所有疾病源皆自於腸道」,腸道菌是身體內複雜的微生物區,成年人的體內估計有100萬億個細菌,其中80-90%駐紮在腸道內,腸道細菌影響神經性傳遞物質,透過腸道黏膜輸出中樞神經系統影響行為上的改變,現仍有需多科學家持續研究此機轉期待治療情緒上的疾病或是代謝上的疾病有近一步的發展。 

延伸閱讀:遠離大腸癌,你要這樣吃!營養師給你的 6 項飲食建議

Reference

  1. 譚健民、鄭美美與潘建志,腸道菌群在神經精神科疾病的致病機制:兼論益生菌在腸腦軸的角色,台灣醫界,2018,Vol 63,No.8
  2. 陳信豪、林啟民與葉姿麟,腸道微菌叢與腸腦軸線於人體疾病角色之探討,家庭醫學與基層醫療,第三十五卷,第四期
  3. 陳瑀葳,減重手術的新啟發,科學人知識庫,2017.09
  4. Bravo, Javier A et al. “Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America vol. 108,38 (2011): 16050-5. doi:10.1073/pnas.1102999108
  5. Gut Health and Pain – Part 1: Know Your Gut – Northern Private Pain Centre

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