恩主公醫院和台灣大學醫學院的研究團隊發現,腸道菌不僅影響腸胃健康,更與「記憶力」息息相關。該研究於日前刊登在國際期刊《PNAS》。團隊表示,阿茲海默症、憂鬱症等疾病皆與腸道菌失衡及TOR路徑異常有關。該研究提供了新視角,未來或許能透過調整腸道菌組成或補充特定營養素,作為延緩或改善認知衰退的輔助策略。
該研究由恩主公醫院教研部范守仁主任,以及台灣大學醫學院腦與心智科學研究所王培育所長共同指導。研究證實,當腸道菌消失時,記憶力也會隨之中斷;而補充益生菌後,記憶功能能夠恢復,顯示腸道菌在大腦與記憶維持上扮演關鍵角色。此成果不僅深化了腸道與大腦的科學理解,更為失智症與相關神經退化疾病的早期預防提供了新契機。
在自然界中,寄生蜂是果蠅幼蟲的頭號天敵。研究團隊模擬這種生存威脅,發現當母果蠅親眼目睹寄生蜂時,會產生「痛苦記憶」,接下來數天大幅減少產卵,以尋找更安全的環境,保護下一代。這種「因恐懼而停止產卵」的行為,正是果蠅長期趨避記憶的展現。
當研究人員利用抗生素或無菌培養方式,清除果蠅腸道中的共生菌後,果蠅雖然在當下仍會因寄生蜂出現而短暫受到驚嚇,但隔天就恢復正常產卵,無法維持長期記憶。
王培育指出,「它明確指出了腸道菌對於宿主形成特定記憶的必要性。這就像一支軍隊,腸道菌就是後勤補給官,一旦補給斷了,前線大腦的記憶部隊就無法持續作戰。」
為了找出是哪些腸道菌在其中扮演關鍵角色? 團隊進一步移植菌群,證實當無菌果蠅補充益生菌後,記憶力得以恢復。特別是「植物乳桿菌」(Lactobacillus plantarum, LP菌),能讓果蠅的記憶重啟;若再搭配「果實醋酸桿菌」(Acetobacter pomorum, AP菌),效果更顯著且持久。研究結果顯示,了不同菌株之間的協同作用,能為大腦記憶功能帶來一加一大於二的效果。
研究團隊發現,腸道菌其實會透過「養分」來和大腦對話。當果蠅失去腸道菌後,體液中的胺基酸濃度大幅下降,而胺基酸正是大腦維持運作與記憶不可或缺的養分。恩主公醫院范守仁主任形容,腸道菌就像一座「營養工廠」,持續將食物轉換成大腦所需的原料;一旦工廠停工,大腦因缺乏養分就難以維持記憶功能。
為了驗證這一點,研究團隊在「沒有腸道菌的果蠅」飼料中直接添加支鏈胺基酸(BCAAs),結果成功讓牠們恢復記憶力。這項實驗證明,胺基酸正是腸道菌和大腦之間的關鍵「信使」,進一步揭示了腸道健康對腦部功能的重要性。




