炸雞,烤肉,奶茶,肥宅快樂水……明明知道不該多吃,怎麼偏偏管不住這嘴呢?有人說,可能肚子裡有“饞蟲”。在頂尖學術期刊《自然》最近發表的一篇研究論文中,隸屬於美國國立衛生研究院(NIH)的幾名科學家證明,偏愛吃什麼,真的會受到腸道微生物的操控,至少在某些低等動物中是這樣。
這些科學家為研究腸道細菌對動物行為的影響,選擇了線蟲作為研究物件。長期以來,線蟲一直被科學家們用來研究基礎生物學的各個方面,如今又成為研究腸道菌群的一種模式生物。
細小的線蟲(Caenorhabditis elegans)是生物學研究中著名的模式生物
在自然環境下,線蟲會接觸到各種各樣的細菌。有些細菌營養豐富,是線蟲的美食;另一些細菌則會讓線蟲生病,是線蟲的健康大敵。線蟲雖小,卻也學會了分辨好壞,能根據細菌的氣味,躲避致病細菌。比如說,有些細菌會分泌辛醇,而高濃度的辛醇分子對線蟲來說就是逃避的氣味訊號。
有趣的是,研究人員給這些線蟲餵食不同的細菌後,觀察到有些細菌讓線蟲對氣味的偏好有了改變。具體來說,與普羅威登菌一起生長、以普羅威登菌為食的線蟲,對原本“討厭”的辛醇不再那麼逃避,甚至還顯得有點喜歡,主動挪向辛醇分子。
普羅威登菌菌株(JUb39)讓線蟲對高濃度辛醇產生了“真香”感
進一步檢查發現,儘管不少細菌在被線蟲吞食時會被碾碎,但有一部分細菌會完好地進入線蟲的腸道,並茁壯成長。而喜歡辛醇的線蟲們,腸道內就駐紮著一些活的普羅威登菌。
對這些定植於腸道的細菌進行詳細分析後,研究人員發現,它們會產生一種叫“酪胺”的化學物質。而這種化學物質,線上蟲體內經過代謝,就成了一種可以調節線蟲神經活動的神經遞質章魚胺。而章魚胺呢,會調節線蟲對氣味的厭惡反應。也就是說,腸道內的普羅威登菌讓線蟲對辛醇氣味的耐受力變強了。
討厭的氣味變得不討厭後,不難想象,線蟲在選擇食物時的偏好自然而然地發生了變化。研究人員通過一組食物選擇實驗驗證了這一點。在有不同的細菌大餐可以選擇時,與從小以其他細菌為食的線蟲相比,從小以普羅威登菌為食的線蟲們,在腸道細菌的影響下,會更加愛吃普羅威登菌——也許對線蟲來說,這就是“小時候”的味道?
普羅威登菌喂大的線蟲面對食物,做出了和其他線蟲不同的選擇
“我們不斷發現,腸道細菌在腸道以外發揮著令人意外的作用。”NIH的一位專案主管Robert Riddle博士評論說,“在這個故事裡,腸道細菌影響了線蟲對環境的感知,讓動物受到外部的同類細菌吸引。那些腸道細菌讓它們自己顯得更美味。”
總結起來,線上蟲這種簡單的模式生物中,腸道細菌會通過分泌的化學物質影響宿主動物的神經活動,進而影響對食物的選擇。目前這一結果只適用於線蟲,而在高等動物中,腸道細菌會如何影響動物對氣味和食物的偏好,當然還需要進一步研究和探索。當你發現自己不知不覺地湊到了某些食物的面前,你覺得是誰在操控呢?
自 學術經緯