有一种“馋”,真的不是自己控制的……

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  ▎药明康德内容团队编辑

  炸鸡,烤肉,奶茶,肥宅快乐水……明明知道不该多吃,怎么偏偏管不住这嘴呢?有人说,可能肚子里有“馋虫”。

  在顶尖学术期刊《自然》最近发表的一篇研究论文中,隶属于美国国立卫生研究院(NIH)的几名科学家证明,偏爱吃什么,真的会受到肚子里的馋虫肠道微生物的操控,至少在某些低等动物中是这样。

  

  这些科学家为研究肠道细菌对动物行为的影响,选择了线虫作为研究对象。长期以来,线虫一直被科学家们用来研究基础生物学的各个方面,如今又成为研究肠道菌群的一种模式生物。

  

  ▲细小的线虫 (Caenorhabditis elegans)是生物学研究中著名的模式生物丨wikipedia

  在自然环境下,线虫会接触到各种各样的细菌。有些细菌营养丰富,是线虫的美食;另一些细菌则会让线虫生病,是线虫的健康大敌。线虫虽小,却也学会了分辨好坏,能根据细菌的气味,躲避致病细菌。比如说,有些细菌会分泌辛醇,而高浓度的辛醇分子对线虫来说就是逃避的气味信号。

  有趣的是,研究人员给这些线虫喂食不同的细菌后,观察到有些细菌让线虫对气味的偏好有了改变。具体来说,与普罗威登菌(Providencia)一起生长、以普罗威登菌为食的线虫,对原本“讨厌”的辛醇不再那么逃避,甚至还显得有点喜欢,主动落向辛醇分子。

  

  ▲普罗威登菌菌株(JUb39)让线虫对高浓度辛醇产生了“真香”感丨参考资料[1]

  进一步检查发现,尽管不少细菌在被线虫吞食时会被碾碎,但有一部分细菌会完好地进入线虫的肠道,并茁壮成长。而喜欢辛醇的线虫们,肠道内就驻扎着一些活的普罗威登菌。

  对这些定植于肠道的细菌进行详细分析后,研究人员发现,它们会产生一种叫“酪胺”的化学物质。而这种化学物质,在线虫体内经过代谢,就成了一种可以调节线虫神经活动的神经递质章鱼胺。而章鱼胺呢,会调节线虫对气味的厌恶反应。也就是说,肠道内的普罗威登菌让线虫对辛醇气味的耐受力变强了。

  讨厌的气味变得不讨厌后,不难想象,线虫在选择食物时的偏好自然而然地发生了变化。研究人员通过一组食物选择实验验证了这一点。在有不同的细菌大餐可以选择时,与从小以其他细菌为食的线虫相比,从小以普罗威登菌为食的线虫们,在肠道细菌的影响下,会更加爱吃普罗威登菌——也许对线虫来说,这就是“小时候”的味道?

  

  ▲普罗威登菌喂大的线虫面对食物,做出了和其他线虫不同的选择丨参考资料[1]

  “我们不断发现,肠道细菌在肠道以外发挥着令人意外的作用。”NIH的一位项目主管Robert Riddle博士评论说,“在这个故事里,肠道细菌影响了线虫对环境的感知,让动物受到外部的同类细菌吸引。那些肠道细菌让它们自己显得更美味。”

  总结起来,在线虫这种简单的模式生物中,肠道细菌会通过分泌的化学物质影响宿主动物的神经活动,进而影响对食物的选择。目前这一结果只适用于线虫,而在高等动物中,肠道细菌会如何影响动物对气味和食物的偏好,当然还需要进一步研究和探索。当你发现自己不知不觉地凑到了某些食物的面前,你觉得是谁在操控呢?

  参考资料

  [1] Michael P. O’Donnell et al., (2020) A neurotransmitter produced by gut bacteria modulates host sensory behavior. Nature. Doi: 10.1038/s41586-020-2395-5

  [2] Gut bacteria influence behavior in worms. Retrieved July 15, 2020 from https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/gut-bacteria-influence-behavior-worms

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