图：迷走神经连接着被称为杏仁核的大脑区域(红色)到肠道中布伦纳氏腺的神经
负面的心理状态通过改变肠道微生物群来影响免疫力。然而，大脑状态和微生物组成之间的关系尚不清楚。最近的一项研究发现十二指肠的布伦纳腺体（Brunner's glands）将对压力敏感的脑回路与细菌稳态相结合。该研究表明，压力过大的小鼠大脑会直接关闭肠道特定的腺体，影响肠道细菌和更广泛的免疫系统。该研究于8月8日发表在Cell杂志上。
爱尔兰科克大学神经科学家John Cryan是该研究的reviewer，他表示：“这项研究是一项技术上的杰作。”大多数关于肠道-大脑连接的研究都集中在细菌如何影响大脑上，因此也鼓励研究心理状态如何对细菌施加“自上而下”控制。“这是非常酷的一部分”他说。
肠道-大脑“交流”
研究人员长期以来就知道肠道和大脑会相互“交流”。在压力状态下，大脑会促使释放激素，引发肠道疾病，如炎症性肠病(推荐阅读：从基因、自身免疫、微生物角度解开炎症性肠病（IBD）谜团）。肠道中的某些细菌会释放化学信号，影响大脑和行为。
但相关的神经通讯通路尚未得到充分理解。为了了解更多情况，德国马克斯·普朗克生物控制论研究所的神经科学家Ivan de Araujo和他的同事们将目光投向了被称为布伦纳腺的小型器官，它们位于小肠的壁上。除了产生黏液和含有大量神经元之外，人们对这些腺体知之甚少。
De Araujo的研究小组发现，从老鼠体内移除布伦纳腺会使它们更容易受到感染。这还会提高炎症的标志物水平。研究小组在人类身上也看到了类似的效果：从含有布伦纳腺的肠道部分切除肿瘤的人体内白细胞水平高于从其他部位切除肿瘤的人。
“主管”细菌
进一步的分析显示，从老鼠体内移除布伦纳腺会消除小肠中的乳酸杆菌属细菌。在健康的消化道中，乳酸杆菌会刺激产生一些蛋白质，这些蛋白质的作用就像是连接肠道细胞之间的粘合剂，保持大部分肠道内含物在肠道内，同时允许某些营养物质进入血液。但是，当乳酸菌消失后，肠道就会变得“漏水”，一些不应该进入血液的东西会进入其中。免疫系统会攻击这些外来分子，导致炎症和疾病，在没有布伦纳腺的小鼠身上可以看到这种情况。
然后，研究人员研究了这些腺体的神经元。他们发现，神经元与迷走神经中的纤维相连，这是肠道和大脑之间的通讯路径。这些纤维直接通往大脑的杏仁核，该区域参与情绪和压力反应。将具有完整布伦纳腺的小鼠置于慢性压力下，其效果与移除腺体相同：乳酸菌水平下降，炎症加剧。这表明压力已经关闭了布伦纳腺。
压力影响免疫的神经腺体通路
该研究确定大脑影响粘膜-微生物群系统进而调节免疫的杏仁核-迷走神经-布伦纳腺的神经腺体通路（如下图）。十二指肠腺布伦纳腺的分泌物通过促进胃肠道乳酸杆菌增殖来增强宿主防御。慢性压力会抑制能促进腺体分泌的脑-迷走神经回路，从而抑制乳酸菌种群和全身免疫。细胞特异性的腺体消融明显抑制乳酸杆菌和对感染的易感性增加。研究结果揭示了一种可控制的大脑-身体机制，将心理状态与宿主防御联系起来。
以色列理工学院神经免疫学家Asya Rolls对这种大脑、布伦纳腺、细菌和免疫系统之间的直接联系印象深刻。这种连接的特异性令人惊叹。但她提醒说，小鼠的路径可能与人类的不完全相同。
宾夕法尼亚大学微生物学家兼神经科学家Christoph Thaiss表示：“这篇论文颇具启发性。”他表示，理解大脑和肠道之间特定的连接路径，有助于研究人员研究诸如“为什么有些人比其他人更能抵抗压力”等问题。
这项研究可能对治疗与压力有关的疾病（如炎症性肠病）产生影响。De Araujo的团队现在正在研究慢性压力是否会影响婴儿的这一途径，婴儿通过母乳获得乳酸菌。他表示对“这些腺体对生命早期的正常发育和免疫功能很重要”这一想法感到很兴奋。”
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.07.019
