肠脑轴是心理学的生物基础

文摘   健康   2024-11-10 05:04   陕西  

肠脑轴由中枢神经系统和肠神经系统之间的双向通信组成,将大脑的情绪和认知中心与肠外周功能联系起来。最近的研究进展描述了肠道微生物群在影响这些相互作用中的重要性。微生物群和肠脑轴之间的这种相互作用似乎是双向的,即通过神经、内分泌、免疫和体液联系从肠道微生物群到大脑以及从大脑到肠道微生物群的信号传导。
关于肠脑轴-肠道微生物群、中枢神经系统和肠道神经系统之间的相互作用研究的大多数数据是使用无菌动物模型、益生菌、抗生素和感染研究等技术策略获得的。在临床实践中,微生物群肠脑轴相互作用的证据来自微生态失调与中枢神经疾病(即自闭症、焦虑抑郁行为)和功能性胃肠道疾病的关联。肠易激综合征可以被认为是一个例子,更好地了解这些变化可能会提供新的靶向治疗。

对肠脑互相影响的深入研究揭示了一个复杂的沟通系统,它不仅能确保胃肠道稳态的正确维持,而且可能对情感、动机和更高的认知功能产生多重影响。这些相互作用的复杂性构成了肠脑轴。它的作用是监测和整合肠道功能,并将大脑的情绪和认知中心与外周肠道功能和机制联系起来,如免疫激活、肠道通透性、肠道反射和肠道内分泌信号传导。肠脑轴通讯的潜在机制涉及神经免疫内分泌介质。

这种双向通信网络包括中枢神经系统(CNS)、大脑和脊髓、自主神经系统(ANS)、肠神经系统(ENS)和下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴。具有交感神经和副交感神经肢体的自主神经系统驱动从管腔产生并通过肠、脊髓和迷走神经途径传递到中枢神经系统的传入信号,以及从中枢神经系统传递到肠壁的传出信号。下丘脑-垂体-肾上腺轴被认为是协调生物体对任何类型应激源的适应性反应的核心应激传出轴。它是边缘系统的一部分,边缘系统是大脑中主要参与记忆和情绪反应的关键区域。环境压力以及升高的全身促炎细胞因子激活了这个系统,通过下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放因子(CRF),刺激垂体分泌促肾上腺皮层激素(ACTH),进而导致肾上腺释放皮质醇。皮质醇是一种主要的应激激素,影响包括大脑在内的许多人体器官。因此,神经和激素通讯线路结合在一起,使大脑能够影响肠道功能效应细胞的活动,如免疫细胞、上皮细胞、肠道神经元、平滑肌细胞、Cajal间质细胞和肠嗜铬细胞。另一方面,这些相同的细胞受到肠道微生物群的影响[3],最近评估了肠道微生物群在脑肠相互交流中的作用。微生物组肠脑轴的概念现在正在出现。

微生物组肠脑轴结构

中枢神经系统,特别是下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴(可以响应环境因素(如情绪或压力)而被激活。下丘脑-垂体-肾上腺最终释放皮质醇,并由杏仁核(AMG)、海马体(HIPP)和下丘脑(HYP)之间的复杂相互作用驱动,构成边缘系统。促肾上腺皮质素释放因子(CRF)的下丘脑分泌刺激垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),进而导致肾上腺释放皮质醇。同时,中枢神经系统沿着传入和传出自主神经通路(SNA)与不同的肠道靶点(如肠神经系统(ENS)、肌肉层和肠粘膜)进行通信,调节运动性、免疫力、通透性和粘液分泌。肠道微生物群与这些肠道靶点双向交流,调节胃肠道功能,并自身受到脑肠相互作用的调节

肠道微生物群分布在人类胃肠道中,尽管每个人的微生物群特征不同,但这些细菌门型在健康个体中的相对丰度和沿肠道的分布是相似的。两个更突出的门是厚壁菌门和拟杆菌门,它们至少占微生物组的3/4。这种微生物群落对宿主具有重要的代谢和生理功能,并有助于其在生命中的稳态。

微生物群在肠脑轴中的作用

肠道微生物群对肠脑轴有重要影响,不仅与肠道细胞和ENS局部相互作用,而且通过神经内分泌和代谢途径与CNS直接相互作用。

在人类中,肝性脑病患者在口服抗生素后往往有显著改善是令人信服的胃肠道-微生物-大脑相互作用。微生物群在影响焦虑和抑郁样行为,以及最近自闭症生物失调中的作用。事实上,自闭症患者根据疾病的严重程度表现出特定的微生物群改变。

功能障碍也发生在与情绪障碍高度相关的功能性胃肠道疾病中,并与肠脑轴的破坏有关。尤其是在肠易激综合征会发生脑-肠和肠-脑功能障碍。肠脑轴中发生的破坏决定了肠道运动和分泌的变化,导致内脏超敏反应,并导致肠道内分泌和免疫系统的细胞改变。微生物群可能与多种不同的病理生理学IBS靶点相互作用。IBS患者体内存在微生物群组成变化,其稳定性和多样性均存在缺陷,感染后IBS的发展,可能与小肠细菌过度生长共存,以及某些益生菌和非系统性抗生素的有效治疗。肠易激综合征的内脏超敏表型可以通过肠易激综合症患者的微生物群转移到以前无菌的大鼠身上。在肠易激综合征的发病机制中,肠脑轴和肠道微生物群的共同失调导致了将这种功能性胃肠病视为微生物群肠脑轴的紊乱的建议。

丁文京博士简介


美国波士顿大学科学博士学位。

美国农业部人类抗衰老营养研究中心博士后副研究员。

北美医学基金会和北美医学教育基金会会长。

致力于向中国引进国际先进的医学技术和为中国培养医学人才。

运动生理学与临床营养专家

纳美福健康管理创始人

四川华大基因遗传研究院副院长

中国生殖健康产业协会战略发展工作委员会副主任委员
1982年毕业于首都医科大学临床医疗专业。1985年北京体育大学运动生理专业硕士,1987年到美国波士顿大学攻读博士,获得博士学位。先后在美国哈佛大学医学院附属研究所从事神经发育研究和在美国农业部设在Tufts大学的“美国农业部人类抗衰老营养研究中心”做博士后副研究员,从事抗衰老研究工作,并首次发现运动对骨骼肌间充质干细胞的激活和骨骼肌重塑。
丁文京博士是北美医学基金会和北美医学教育基金会主要创始人。先后向中国引进了十余项欧美先进的医学技术,广泛应用于多个医学领域。促成多项中国和国际间的医学合作,参与设计多项国际多中心临床医学研究课题。近年来丁文京博士聚焦肠道微生态紊乱与疾病关系的推广,取得丰硕成果。有四十余项专利,其中有多项与肠道微生态应用的专利,并有多部关于肠道微生态的学术专著和科普书。

附:丁文京博士的教育经历、工作经历、出版专著、发表论文和获得的专利


教育经历

1978.3-1982.12

首都医科大学临床医疗专业,获得学士学位。

1982.9-1985.7

北京体育大学运动生理专业,获得教育学硕士学位。

师从中国运动生理学会主任委员杨锡让教授。

论文题目:研究放松功对延迟性肌肉酸痛骨骼肌超微结构的影响。

1987.8-1996.5  

美国波士顿大学健康科学专业应用解剖和生理方向,获得科学博士学位。

先后师从国际著名运动医学专家前国际奥委会医学委员会协调员哈沃德.克努特金(Howard Knuttgen)教授和国际著名老年医学专家哈佛大学教授兼Tufts大学营养研究中心运动生理系主任玛丽.菲亚特罗尼(Maria Fiataronia)教授,以及美国罗德岛州立大学运动生理系主任和前罗德岛州运动医学主席Thomas Manfredi教授。

论坛题目:研究渐进增阻力量训练对衰弱老人骨骼肌重塑的作用。首次从肌母细胞、蛋白结构和生长因子等变化水平发现了力量训练对衰弱老人萎缩的骨骼肌的重塑作用。

 

1990

获美国国际教育认证中心认证医学博士资格。

1990.9-1996.5

美国农业部人类抗衰老营养研究中心博士后副研究员,重点从事抗衰老研究工作以及运动对糖尿病和骨质疏松的研究。

工作经历

1985.9-1987.7

北京体育大学基础理论系讲师,教授运动生理学。

1988.9-1995.2

美国波士顿大学教授助理,教授大体解剖实验和运动生理实验。

证明:Susan Kandarian教授

1989.2-1990.9    

美国哈佛大学医学院神经发育研究所病理系担任研究助理,从事神经发育和儿童发育研究工作。

证明:Jing Pan博士

1990.9-1996.5    

美国农业部人类抗衰老营养研究中心副研究员,重点从事抗衰老研究工作。获得美国国立卫生研究院专项研究资助。

证明:见SCI发表文章;Maria Fiataronia教授

1996.5-2010.8

美国ellman International亚洲区主任

证明:ellman International公司CEO Jon Garito博士

2010.8-现在

创立北美医学基金会和北美医学教育基金会,担任首席执行官、

证明:见公司注册证明

已经获得著作权的专著:

专著:丁文京,《小肠细菌过度生长诊断和治疗》

专著:丁文京,《小肠细菌过度生长与疾病研究进展》

专著:丁文京,《小肠细菌过度生长国际发展概况》

专著:丁文京《小肠细菌过度生长相关主题20讲》

专著:丁文京,《小肠细菌过度生长研究历史进展》

专著:丁文京,《小肠细菌过度生长问题与答案》

专著:丁文京,《小肠细菌过度生长与消化系统疾病的研究》

专著:丁文京,《小肠细菌过度生长与消化外系统疾病的研究》

专著:丁文京,《氢和甲烷呼气实验的临床应用》

专著:丁文京,《氢和甲烷呼气实验在营养学研究的应用》

专著:丁文京,《氢和甲烷呼气实验的问题与答案》

专著:丁文京,《氢和甲烷呼气实验研究的历史进展》

专著:丁文京,《氢和甲烷呼气实验的技术发展与应用》

专著:丁文京,《氢和甲烷呼气试验在肿瘤领域的应用》

专著:丁文京,《氢分子医学:内源氢与外源氢的生物学效应》

专著:丁文京,《氢分子生物医学研究》

专著:丁文京,《体育运动与肠道微生物和益生菌》

专著:丁文京,方俊,《性与生殖健康的生物学基础》

专著:丁文京,《肠子那些事》

专著:丁文京,《做个健康快乐的老年人》

专著:丁文京,《精细运动技术与儿童智力开发》

专著:丁文京,《视听夹带技术和应用》

参与撰写,《免疫微生态学》

参与撰写,《食管反流与呼吸道疾病-胃食管气管综合征》

发表论文

R A Fielding, T J Manfredi, W Ding, et al. Acute phase response in exercise. III. Neutrophil and IL-1 beta accumulation in skeletal muscle. Am J Physiol. 1993 Jul;265(1 Pt 2):R166-72.

Arthur C. Cosmas, Wenjing Ding, Roderick T. et al. Age and diet alter skeletal muscle tubular aggregates. Age, 1995 / 04 Vol. 18; 69-78.

M A Singh, W Ding, T J Manfredi, et al. Insulin-like growth factor I in skeletal muscle after weight-lifting exercise in frail elders. Am J Physiol. 1999 Jul;277(1):E135-43.

Maria L Urso, Maria A Fiatarone Singh, Wenjing Ding, et al. Exercise training effects on skeletal muscle plasticity and IGF-1 receptors in frail elders. Age (Dordr). 2005 Jun;27(2):117-25.

张国民、郑召民、丁文京、何风春、王洪军、申明李、黎刘芳君.经皮内窥镜下射频消融术治疗腰椎间盘突出症.中国脊柱脊髓杂志,2004,14(11):666 ...

金一,刘秋旻,颜卫峰,张颖萍,刘超,路建荣,徐庆杰,陈喆,丁文京,秦龙.24小时多通道腔内阻抗-pH监测在胃食管反流病中的应用价值研究. 中国综合临床,2013,29(6):564-567.

丁文京和张宁. 单切口TOT无针吊带技术在治疗女性压力性尿失禁的临床应用.中国性科学,2014,23 (1):28-30.

丁文京. 甲烷和氢呼气检测设备。世界医疗器械杂志,2014,20(4):1-5.

丁文京. 椎间孔镜技术的发展和展望。世界医疗器械杂志,2014,20(5):60-62.

金一,刘秋旻,颜卫峰,张颖萍,刘超,路建荣,徐庆杰,陈喆,丁文京,秦龙.多通道腔内阻抗联合pH监测对危重患者胃食管反流的诊断价值研究. 解放军医学杂志,2016,41(5):412-415.

丁文京.食管粘膜阻抗在诊断胃食管反流病的意义,中华胃食管反流病电子杂志,2020, 07 (02): 98-104.

丁文京:小肠细菌过度生长和胃食管反流病。中华胃食管反流病电子杂志,2020年8与第7卷地3期182-187

Li L, Zhang XY, Yu JS, et al. Ability of lactulose breath test results to accurately identify colorectal polyps through the measurement of small intestine bacterial overgrowth. World J Gastrointest Surg 2023 June 27; 15(6): 0-0.

Li L, Zhang XY, Yu JS, et al. Ability of lactulose breath test results to accurately identify colorectal polyps through the measurement of small intestine bacterial overgrowth. World J Gastrointest Surg. 2023 Jun 27;15(6):1138-1148.

专利号

专利名称

202321230058.6

无线肌电指导拉伸练习系统

CN201521100996.X

注意力集中训练装置

CN201521101101.4

注意力集中训练评估装置

CN201521024650.6

可弯曲的脊柱内窥镜

CN201520732306.6

子宫收缩监测仪

CN201120309997.0

复合伤口护理装置

CN201120310001.8

多功能膝关节手术工作站

CN201120162412.7

新型脊柱治疗床

CN201120127367.1

紧急救援包

CN201120076413.X

脊柱治疗床

CN201120010052.9

双极电极头及具有所述双极电极头的双极电极笔

CN201120010063.7

足压力测试鞋垫

CN200920163358.0

仿真眼底教学系统

CN200920163359.5

多功能软组织消融电极

CN85203360.5

电动活组织取样针头

CN201521101248.3

一种脑卒中患者的平衡功能康复训练系统

CN201521101372.X

肠粘膜细菌采集器

CN201521031675.9

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高浓度氢气皮肤护理仪

CN201520739861.1

多功能呼出气体监测工作站

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呼气试验气体收集装置

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小腿和足慢性皮肤溃疡治疗装置

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女性尿失禁手术套装

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便携式超声诊断仪

CN201020522121.X

新型软组织双极消融电极

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胃肠诊断系统工作车

CN201020522130.9

管线管理器

CN201020522138.5

可拆装骨科手术器械

CN201020173053.0

消毒悬挂架

CN201030151097.9

消毒悬挂架

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保持伤口处于负压状态及向伤口供给氧气的真空给氧装置

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CN202020668341.7

一种同时检测氢气、甲烷、二氧化碳气体的分析系统

CN201510920371.6

循环压力便秘诊断治疗仪

CN201220623841.4

集气袋套装

CN201220623843.3

呼气收集装置

CN201220624222.7

吸烟、降温电刀

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能照明的电刀

ZL200620131584.7

一种便捷倒物瓶盖

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保健防摔裤

ZL200610131585.1

多功能氧气护理装置

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多功能耳鼻喉科工作站

ZL200620131588.3

射频识别柜

ZL200620131589.X

多功能健身康复练习器

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多方位移动汽车遮阳板

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磁性关节保护器

Zl200610131587.0

磁性骨折固定器

ZL202330069583.3

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智能便秘治疗仪

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一种呼出气体输入装置

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一种用于改善肛肠动力的治疗器

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一种用于检测食管压力的工作站

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一种用于检测呼出气体中甲烷含量的工作站

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