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在亞里士多德所處的時代,就有所謂人體五大感官,即視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺的說法。當然,現代科學闡釋了更多更微妙的感覺類型,如平衡覺,再如對饑餓或疲勞的感知能力。
隨著研究深入,各種證據將我們引向一種專門對消化系統信號作出反應的感官——“腸道感官”。
此前有科學家發現:人體腸道內壁存在某些感覺神經元,它們能感知特定刺激,并直接聯系位于其附近、與其建立起突觸連接的特殊神經細胞;后者被稱作“神經莢”(neuropods),通過與迷走神經形成的突觸連接大腦,故可將腸道感知的刺激傳給大腦。
至于那些刺激具體是什么,發現上述現象的其中一位學者瑪雅·凱爾伯勒(Maya Kaelberer)表示:“我們原先了解到,小腸里的神經莢細胞會感知并快速響應營養物質。由此我們聯想到,或許結腸內的神經莢能感知腸道微生物群?于是著手驗證假設,并成功通過實驗證實了理論。”
2025年7月,感覺神經胃腸病學家凱爾伯勒與杜克大學的研究人員于《自然》雜志發表文章,進一步擴展“腸道感官”的功能——
實際上人體一直都在直接感知消化道數以萬億計的大量細菌并與它們交流,我們的神經細胞總在實時響應腸道菌群的信號,包括那些告訴大腦“該抑制食欲了”的信號。
研究團隊重點關注了許多腸道細菌鞭毛里存在的一種古老蛋白質,即鞭毛蛋白(flagellin)。他們發現,當人體進食時,腸道細菌似乎會分泌更多鞭毛蛋白,而神經莢細胞能通過一種TLR5蛋白質(全稱“Toll樣受體5”)的來檢測鞭毛蛋白。
鞭毛蛋白是構成細菌鞭毛的主要蛋白質,呈絲狀或球狀。多個鞭毛蛋白分子聚合形成空心螺旋狀、能高頻率旋轉的鞭毛,從而幫助細菌運動。
Toll樣受體5屬于模式識別受體,主要表達于免疫細胞和上皮細胞(例如腸道黏膜上的)表面,具有識別細菌鞭毛蛋白的功能。
小鼠實驗還表明,這種相互作用可能是調控饑餓感的關鍵機制:當凱爾伯勒等人直接通過結腸向禁食小鼠注射鞭毛蛋白時,小鼠的進食量較平時更少。隨后,他們敲除小鼠神經莢細胞的TLR5受體并重復實驗,結果小鼠持續進食,體重增加。
研究團隊最終得出結論:細菌鞭毛蛋白水平的提升,會作為實時信號傳至大腦以抑制饑餓感。在此過程中,神經莢細胞扮演核心角色,通過TLR5受體捕捉信號,然后經由迷走神經快速向大腦報信。
如果此前我們將小腸神經莢感知營養物質的能力稱為“第六感”,那么現在新發現的結腸神經莢探測腸道微生物的技藝,或許可視作“第七感”。
當然,我們需要更多研究來進一步確證并深入理解這種“神經生物傳感”(neurobiotic sense)機制在人體內的運作方式。假若確鑿無誤,它將產生深遠的科學和醫學影響。
例如,某些健康狀況,抑或飲食與環境之類的因素,可能改變腸道細菌、神經莢細胞及大腦之間的信息傳遞,但基于對微生物感知的認知,未來我們或可安全地調控該機制以治療、預防相關疾病。
凱爾伯勒打了個比方:
想象你生活于一個目力所及皆為藍色的世界:藍天藍云藍街道,從藍轎車上下來一身藍衣的你回到藍色小家……突然發現藍色餐桌上擺著顆橙色柑橘——如此對比會帶給你的感官以強烈沖擊、深刻印象。“而我們所期待的,就是在不使用橙橘的情況下,通過調控感知機制創造類似的體驗。”
杜克大學團隊已經開了個好頭,下一步計劃是揭示腸道神經莢細胞是否也能檢測免疫相關信號。
資料來源:
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