​邱銘章醫師

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腸腦軸（Gut-Brain Axis）是指腸道與大腦之間複雜的雙向溝通系統，它涉及神經系統、神經傳導物質、腸道內分泌系統、免疫系統以及腸道微生物群等多個面向。近年來，越來越多的研究顯示，腸腦軸的失衡與多種神經退化性疾病，特別是巴金森氏症和阿茲海默症，存在著密切的關聯。

巴金森氏症是一種常見的神經退化性疾病，因中腦黑質的腦細胞退化導致多巴胺分泌不足，進而引起許多運動與非運動的障礙。世代研究發現，腸道問題往往在巴金森氏症的典型運動症狀出現之前的數十年就已經存在，例如、長期便秘。巴金森氏症的病理特徵之一是α-突觸核蛋白（alpha-synuclein）的異常摺疊和堆積，腸道微生物群可能在腸道內製造這種異常的α-突觸核蛋白，並透過血液循環穿過腦血管障壁或沿著迷走神經逆向傳播至大腦。阿茲海默症是另一種神經退化性疾病，以β類澱粉蛋白（beta-amyloid）和淘蛋白的異常沉積導致認知功能下降和記憶力喪失。細菌代謝產物如脂多醣等發炎物質進入血液循環，進而穿透血腦屏障，引起大腦發炎。大腦發炎被認為是阿茲海默症β類澱粉蛋白沉積的可能源頭或加劇因素。

腸道微生物群透過發酵膳食纖維產生重要代謝物，例如短鏈脂肪酸（Short-chain fatty acids）主要是乙酸（醋酸）、丙酸、丁酸。腸道微生物群主要在盲腸和結腸發酵膳食纖維與吸收，部分短鏈脂肪酸會進入全身循環。這些短鏈脂肪酸是腸道-大腦相互作用的重要媒介。短鏈脂肪酸對於大腦小膠質細胞的成熟不可或缺，並對免疫恆定性具有重要調節作用。阿茲海默症的小鼠模型中，短鏈脂肪酸透過減少β類澱粉蛋白和淘蛋白的病理沈積、調節小膠質細胞功能、減輕神經炎症，從而改善認知。

輕度認知功能障礙患者與認知正常的受試者相比，糞便短鏈脂肪酸的含量減少。糞便短鏈脂肪酸的含量與輕度認知功能障礙患者的認知相關腦區的β類澱粉蛋白沉積的量呈負相關。

一項關於中老年人的臨床試驗研究顯示，輕度認知障礙者與健康對照組的個體相比，輕度認知障礙者的 普雷沃氏菌屬（Prevotella）在腸道分佈更爲普遍。在非益生菌組別的分析中，健康對照組相關的是變形菌門 (Proteobacteria)。在健康的年長者中，腸道微生物群通常表現出有益菌（如 乳酸菌、雙歧菌）減少，而促發炎微生物（如 腸桿菌科及梭菌屬）增加的趨勢。

飲食是調節腸道微生物群組成和功能最有力的途徑之一。不良的飲食習慣對腦部疾病的增加有很大影響，而健康的飲食習慣則支持情緒和認知表現。

西方飲食通常纖維和微量營養素含量低，而糖和飽和脂肪含量高，這種飲食模式會促進全身和中樞炎症，增加致病菌的擴張和感染的易感性。地中海飲食富含穀物、堅果、豆類和蔬菜。這種飲食模式與較低的失智症、憂鬱症風險有關，可能與飲食多酚有關。地中海飲食能改變腸道微生物群。研究顯示，遵守地中海飲食可以豐富和多樣化有益細菌及其相關代謝物。

益生菌、益生元和後生元製劑等針對微生物群的干預措施（被稱為心理益生菌）可以帶來心理健康益處，並保護老化的大腦。2022年發表在臨床營養學雜誌上的美國研究，針對輕度認知障礙和認知功能正常的中老年人的雙盲、安慰劑對照、隨機臨床試驗。所用的益生菌 是鼠李糖乳桿菌。研究發現，鼠李糖乳桿菌的補充劑持續使用三個月在輕度認知障礙組可以減少普雷沃氏菌屬和除鹵素桿菌屬的相對數量且其程度與改善的認知分數相關。以往的研究已經證實鼠李糖乳桿菌可以增強有益的微生物叢集並透過減少促進發炎的細胞因子（如、白介素-8）降低人體發炎的嚴重度。它還能保護腸內膜和腸道上皮細胞以及增加海馬迴內的神經細胞增生。鼠李糖乳桿菌補充劑在阿茲海默症患者、輕度認知障礙者以及認知功能健康的年長者皆能顯現出對於認知功能改善的益處。

另一個是2021年發表在老人學-生物科學雜誌在韓國進行的隨機、雙盲、安慰劑對照試驗，對象是居住在社區的健康高齡者（大於等於65歲），研究雙歧桿菌（俗稱比菲德菌）和長雙歧桿菌（俗稱龍根菌） 補充劑持續使用12週的效果。研究結果顯示這兩種益生菌的補充能改善健康老年人的心理壓力耐受性和心智靈活性（注意力和執行功能得到改善），同時觀察到腸道內菌叢組成的變化，並與腦源性神經營養因子 (BDNF) 的濃度具相關性。這兩篇研究都強調腸道菌群與大腦之間的相互作用，以及益生菌作為潛在營養策略在促進老年人認知健康方面的作用。

總結來說，腸道微生物群與大腦沿著微生物群-腸道-大腦軸進行溝通，影響宿主的情緒和認知，這一點現已確立。飲食可以被視為這個軸線的關鍵調節因素。這種飲食與腸道微生物群組成和功能之間演化相關的關係，可能部分解釋了某些飲食型態對大腦功能的益處和危害。飲食、腸道微生物群和腦部健康之間複雜的三角關係，這個軸線可以被利用來維護健康個體的認知和心理健康，並預防和減緩神經疾患的惡化。因此維持腸道健康，例如透過飲食調整（多攝取高纖食物、少吃高油脂高糖食物）、適當補充益生菌和益生元（若經醫師評估），以及改善生活習慣（運動、充足睡眠、壓力管理），被視為潛在的預防或輔助治療神經退化性疾病的策略。