肠神经系统概述 | 肠道菌群对肠神经系统和免疫系统的重要性
肠神经系统续篇来啦!
上次文章我们讲了为什么有的人一紧张,情绪激动就会拉肚子,我们知道了第二大脑——肠神经系统,肠神经系统扮演着人体肠道功能的轴心角色,对肠道的各个功能都进行调节,包括肠道蠕动、致病原的感受、肠道免疫反应、营养素的吸收、肠道的内分泌等等。
肠神经系统的完善影响着我们肠道功能,而在肠神经系统的成熟过程中是依赖于肠道菌群的,这一篇我们来讲一讲。
上 篇 回 顾
1)肠神经系统遍布整个胃肠道,神经元总数可以达到2-5亿个,肠道也因此被称为第二大脑。神经支配到整个肠道,密度非常高;
2)肠神经系统跟肠道内的多种细胞有密切关系,包括肠道上皮细胞,肠道内的免疫细胞,肠道平滑肌细胞,肠道内分泌细胞等等。
3)肠神经系统还接受来自大脑的神经支配,这个路线是通过迷走神经实现的。二者的信息传递互动被称为脑肠轴。
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肠神经回路的成熟以及肠道自发运动功能依赖于肠道菌群的参与和免疫系统的协同
跟神经系统的其它组分(比如脑、脊髓)一样,肠神经系统也来自外胚层,它分化于神经嵴前体细胞。所不同的是,在发育过程中,肠神经系统的神经元逐渐入侵到肌层和黏膜下层,形成两层由神经节钩连成网的庞大神经网络。
这些组分形成整合回路,其功能不依赖于外来的交感和副交感神经支配,可以自行调节肠道运动,液体的跨黏膜运输,免疫反应和局部血流等等。
肠神经元广泛分布于肠神经节里。出生后的肠神经元和胶质细胞协调一致,共同促成神经回路的成熟以及肠道自发运动功能。这一过程依赖于肠道菌群的参与和免疫系统的协同。
可以说,婴儿刚出生时,肠神经系统虽然已经形成了基本的网络框架,但是还不够成熟。正是由于肠道菌群和免疫系统的广泛参与,肠神经系统才逐渐完善起来。
研究显示:肠道菌群有助于神经回路的形成。已经发现无菌小鼠的小肠里神经密度是下降的,其感觉神经元的可兴奋性也下降,但是在补充了正常菌群以后可以被纠正。而当实验小鼠使用抗生素以后,其肠神经系统的发育和成熟都会受到阻碍。
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肠道菌群对肠神经系统的影响巨大
有肠道细菌和无肠道细菌之间,肠神经系统的发育有很大区别:无菌环境极大地降低了肠神经网络的发育。
而且无菌小鼠的小肠的神经密度下降,肠肌层神经节的神经元数量都有下降。而且运动功能也降低。广谱抗生素可以诱导幼年小鼠的肠肌层神经元的广泛丢失。
更重要的是,怀孕母亲的肠道菌群失调也会诱导肠神经系统的发育不正常。出生24小时以内的婴儿,50%的肠道菌群来自于母亲的菌群。
因此,如果母亲的肠道菌群有问题,孩子的肠道菌群出现异常的几率就会增加。
肠神经系统的功能活动跟其它神经元一样,同样离不开神经递质的作用。现在已经知道的肠神经系统的神经递质包括乙酰胆碱、P物质、神经肽、去甲肾上腺素、缩胆囊素、5-羟色胺、血管活性肠肽、生长抑素等等,分别属于蛋白质类神经递质和小分子神经递质。几乎所有中枢神经系统内发现的神经递质,在肠神经系统内都可以找到。
这些神经递质有一些是神经细胞自己产生的,还有一些就来自肠道腔内的细菌。比如GABA来源于乳杆菌、双歧杆菌,去甲肾上腺素来源于大肠杆菌,杆菌,血清素来源于链球菌,大肠杆菌,肠球菌;多巴胺来源于杆菌,沙雷氏菌。
在小鼠实验中发现,鼠李糖乳杆菌GG可以刺激胆碱能神经元的分化和肠道的运动;唾液乳杆菌可以影响分泌功能。
肠道内的GABA受体和血清素受体是遍布整个肠道的。
肠神经系统是脑、免疫系统和肠道菌群的信息中继站,它的功能成熟必须在出生后,在肠道菌群和黏膜免疫系统的共同影响下才能完成。
这方面的研究成果告诉我们,一个健康的肠道菌群对肠神经系统的影响巨大。即便从这个角度出发,母亲在怀孕时也应该建立起一种健康的肠道菌群。
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肠道菌群也会对免疫系统的成熟产生很大影响
肠道菌群也会对免疫系统的成熟产生很大影响,免疫细胞及其产物对肠神经元的神经回路的发育又有重大影响,所以这几个部分都是互相影响的,而且呈现出协同发育的效果。
已经发现,同一器官内的两个功能上偶联的组织,一定是协调发育的,而且是对同样的信号分子产生反应,比如肠神经系统和佩耶氏淋巴结,后者存在着肠神经系统的神经支配。
肠道之所以被认为是人体最大的感觉器官就是因为肠道壁上分布有大量的感觉神经元。肠神经系统和肠道上皮细胞、免疫系统、肠道内分泌系统和肠道微生物密切合作,负责营养、水、电解质的吸收,同时又会阻止有害成分穿越肠道上皮。
一个发育成熟的肠神经系统,其神经元组成许多小神经节,互相织成网,密集地分布于这个胃肠道壁上,神经元与其效应细胞紧密相邻,主要体现在与黏膜细胞、免疫细胞和内分泌细胞的密切关联上,它本身也接受来自中枢神经系统经过迷走神经传递过来的信号,以一种复杂的模式影响着胃肠道的功能。
大脑通过迷走神经的交感和副交感通路对肠神经系统产生影响,这种神经系统的交流不是单向的,不是谁来指挥谁,而是呈现一种双向的交流关系。肠神经系统通过传入神经把信号传给迷走神经,反过来,迷走神经也把信号传递给肠神经系统。
这种相互的交流关系构成了脑肠轴的核心。
跟大脑不同的是,肠神经系统并没有被分割开来,它和周围的成分没有一个血脑屏障来保护,而是和周围的被控制部分密切接触。在这里,肠胶质细胞就起到了跟脑胶质细胞类似的保护作用。
相信通过上面的讲述,大家已经了解了肠道菌群对肠神经系统以及免疫系统的重要性,无论是备孕期还是怀孕期间、哺乳期间,我们都应该建立一个良好的肠道菌群环境。