孩子不聽話?多半是腸道菌群惹的禍,腸道菌群可影響孩子的性格

一個帶孩子很有經驗的老太太說過這樣一句話:「小孩子長到和桌子一樣高的時候,麻煩就開始了。」 孩子長到和桌子一樣高,大概就是兩歲左右。孩子到兩歲左右會有一個反抗期,對父母的一切要求都說「不」,經常任性、哭鬧、難以調教。英語中有一個詞來形容這個階段,叫做「Terrible Twos」,可怕的兩歲。

真的是孩子不聽話,孩子失控了嗎?新的證據表明,孩子的這種不守規矩的行為可能與腸道微生物有關。一起來看看腸道細菌在大腦發育中的作用以及童年早期糟糕的性格如何與腸道菌群失調有關。

父母經常面對「可怕的兩歲」手足無措,多半往往變成「可怕的三歲和四歲」。在美國,利他林是一種常用於治療兒童注意力缺陷多動障礙的處方葯,目前該葯的處方量逐年增加。

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除了注意力和關注力,性格還包括內向和外向、自制力、適應性和情緒等特徵。兒童早期的性格評定等級可以很好地預測兒童後期、青春期和成年期的個性、行為以及精神疾病的風險。下面,我們就一起來談談微生物如何影響兒童的性格,當然這些也同樣適用於成年人的行為。

發育中的大腦

孩子大腦的發育為未來所有的行為奠定了基礎。在生命早期,據估計每秒鐘有700-1000個新的突觸(神經元之間的連接)形成。在這段時間的快速生長和增殖后,突觸的數量又會通過突觸修剪而減少。在突觸修剪過程中,大腦內一種稱為小膠質細胞的特異免疫細胞參與其中。這使得神經元之間的其它連接變得更強更高效。研究表明,小膠質細胞參與的突觸修剪對於出生后大腦的正常發育至關重要。

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孩子的生理條件與他或她所處的環境和經歷的相互作用最終決定了哪些突觸連接將被保留下來。一個持續被激活的突觸會被加強,而沒有接收任何信號輸入的突觸將被修剪掉。在這種「非用即失」的模式狀態下,在這段關鍵的時期,大腦的可塑性變得越來越強大。

孩子的性格可歸咎於腸道菌群紊亂嗎?

腸道如何控制中樞神經系統的成熟和功能

如果我們沒有腸道微生物,這個過程會如何發生呢?許多研究人員試圖回答這個問題。通過使用無菌小鼠,研究人員發現與傳統飼養的小鼠相比,無菌小鼠表現出小膠質細胞的功能異常以及中樞神經系統的發育異常。

研究人員想知道微生物代謝產物是否參與其中。腸道細菌不斷的發酵膳食纖維,產生各種代謝產物,包括短鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸可通過結合到遍布全身的細胞上的遊離脂肪酸受體上,被吸收進入循環系統,進而影響宿主的生理功能。順著這條線,研究人員構建了FFAR2基因(這是一種遊離脂肪酸受體)缺陷的小鼠,發現這些小鼠具有與無菌小鼠相似的小膠質細胞功能缺陷。因此,研究人員認為微生物代謝產物也對小膠質細胞的成熟和功能至關重要。

腸道菌群組成與兒童早期的性格相關

來自美國俄亥俄州立大學的研究團隊為了確定人類腸道微生物是如何與兒童早期的行為相關的,他們對77名年齡在18-27個月的兒童進行了研究。研究人員讓孩子們的母親通過標準化的問卷對孩子的性格進行了評級並收集孩子們的糞便樣本進行腸道菌群的分析。

這一結果發表在2015年的《Brain, Behavior, and Immunity》雜誌上,非常的有意思。對於男孩和女孩來說,外向性評分越高與腸道微生物多樣性高有關;對於男孩來說,社交能力評分越高也與微生物多樣性高有關。外向性量表反應了情感反應方面的特質,表現為較高水平的積極情緒、與環境的接觸和活動。之前有研究報道,兒童較高的外向性評分與較低的抑鬱癥狀有關。

接下來,研究人員想看看哪些特定的細菌與兒童的「不良行為」有關。他們觀察到理研菌科(Rikenellaceae)和疣微菌科(Ruminococcaceae)以及副擬桿菌屬(Parabacteroides)和小類桿菌屬(Dialister)的細菌的相對丰度與兒童的性格之間存在顯著的相關性。雖然目前還不知道它們之間的關係是否為因果關係,但研究人員假定了腸道微生物與HPA軸之間的聯繫。

HPA軸、腸漏和性格

下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA)是一個與性格相關的非常有趣的區域。動物模型的研究表明,在生命早期暴露於輕度或中度應激會增強HPA軸的調節作用,提高終生應對應激的能力;相反,如果生命早期暴露於極端的或者長期的壓力下則可能引起HPA軸的過度反應,使得其終生對應激易感。一些研究指出,HPA軸功能的改變與性格有關。

值得注意的是,與傳統飼養的小鼠相比,無菌小鼠表現出HPA軸的過度反應,重建腸道菌群后,這種改變可以在一定程度上得到糾正,但是重建腸道菌群的這一過程必須發生在出生后非常早期的階段。如果您一直關注本公眾號,那麼對腸漏一定不陌生。當腸漏時,腸道屏障被破壞,細菌及其代謝產物可以從腸腔滲漏進入血液,比如革蘭氏陰性細菌的細胞壁組分脂多糖,也被稱為內毒素。已經證明,內毒素是HPA軸的一個強有力的刺激因子,可以造成HPA軸的長期激活。

現在越來越多的研究已經清晰的表明腸道菌群失調和腸道屏障破壞會導致HPA軸功能和行為異常。然而,這僅僅是腸道菌群與性格之間的許多潛在聯繫中的一個。

其它機制:神經遞質和血腦屏障

除了調節成熟大腦的免疫系統,在整個一生中,腸道也要產生許多神經遞質。我們人體內超過90%的5 -羥色胺和50%的多巴胺都是在腸道中產生的,腸道還能產生大約30種其它的神經遞質。前額葉皮質是大腦內負責自我控制和執行功能的一個重要腦區,腸道微生物也已經被證明能夠調節前額葉皮質中髓鞘的產生。神經元髓鞘是形成於神經元外部的脂肪鞘,起到保護和絕緣的作用,幫助神經元之間正確地進行信號傳導。

抗生素提供了另一種方式來研究微生物在中樞神經系統功能中的作用。抗生素處理導致的腸道菌群失調可以影響小鼠的認知功能和減少焦慮。從斷奶開始就使用抗生素清除小鼠的腸道菌群,那麼到成年後,色氨酸代謝途徑會發生改變,大腦內催產素、加壓素和腦源性神經營養因子的表達會顯著降低。

最後,腸道菌群對於維持血腦屏障的可選擇通透性至關重要。就像在腸道中一樣,血腦屏障上皮細胞之間的緊密連接蛋白幫助維持著這一屏障的完整性,防止大分子進入腦脊液。研究表明,無菌小鼠的這些緊密連接蛋白的表達降低,血腦屏障的通透性增加。血腦屏障的破壞很容易導致神經炎症和行為的改變。

健康的腸道,快樂的孩子

雖然有很多因素影響著孩子的行為,但是越來越多的研究表明腸道菌群可能發揮著重要的作用。給孩子培養一個健康的腸道菌群不僅可以在短期內改善他們的行為,也可以減少日後換心理健康問題的風險。

  • 益生菌或發酵食品

在一些研究中,益生菌被證實能夠減少焦慮和抑鬱樣癥狀。一項大鼠研究甚至發現補充益生菌可以減少腸漏和緩解HPA軸對急性心理應激的反應。

  • 益生元

一些特定的微生物能夠分解益生元纖維,產生有益的代謝產物。許多微生物代謝物小到可以穿過血腦屏障,影響腦內生化。比如,丁酸就對行為和情緒具有深遠的影響。

  • 去除小孩飲食中的炎性食物

修復腸道黏膜對減少腸道和全身性炎症至關重要,這反過來又會影響大腦。

  • 如無必要,盡量避免使用抗生素

大多數耳部感染和上呼吸道感染是病毒感染,不受抗生素治療的影響。如果確實需要使用抗生素,使用后儘可能的嘗試腸道菌群的恢復,減少抗生素的影響。

圖片均來自網路

參考文獻:Christian, L. M., et al. (2015). "Gut microbiome composition is associated with temperament during early childhood." Brain Behavior and Immunity 45: 118-127.

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