欢迎来到 Huberman 实验室播客,我们在这里讨论科学以及科学工具在日常生活中的应用。我是 Andrew Huberman,斯坦福大学医学院神经生物学和眼科教授。今天……
我的嘉宾是贾斯汀·森伯格博士。森伯格博士是斯坦福大学医学院微生物学和免疫学教授,也是世界领先的肠道微生物组专家之一。肠道微生物组是指遍布您肠道内的数万亿微生物。
而我所说的“肠道”,不仅仅指您的胃,而是指您的整个消化道。事实证明,我们的鼻子和其他身体与外界接触的部位也存在微生物群。事实上,您的皮肤上也有微生物群,拥有所有这些微生物似乎有点侵入性或有点令人作呕。
但它们对我们的健康大有裨益,包括我们的荷尔蒙健康、大脑健康和免疫系统功能。森伯格博士向我们讲解了肠道微生物组,它的构成,以及哪些微生物群生活在哪里。他向我们介绍了这些令人难以置信的隐窝和隐室,它们是消化道内的微小空腔,某些微生物群会在此定居,并在这些优质的“房地产”中发挥不可思议的作用,以支持我们的健康。他还谈到了我们可以做些什么来支持我们的微生物,以便我们的微生物组能够支持我们的大脑和身体健康。
森伯格博士与他的妻子埃里卡·森伯格博士一起经营他的实验室。他们还合著了一本很棒且信息量丰富的书,名为《好肠道:掌控您的体重、情绪和长期健康》。
尽管这本书是在几年前写的,但其中的信息仍然非常适用。今天,他还补充了这些信息,向我们介绍了最近的研究,例如,这些研究指出了发酵食品和纤维在支持健康肠道微生物组中的重要作用。因此,如果您听说过肠道微生物组,或者即使您没有听说过,今天您将从世界领先的专家那里了解它。
他非常清楚地解释了它是什么,它是如何运作的,以及如何为了您的身心健康而优化它。在今天的讨论中,我们不仅仅讨论营养。我们还讨论了行为对微生物行为的影响,例如您接触谁、亲吻谁、拥抱谁,您是否与动物互动或避免与动物互动,这些动物是否属于您,或者它们是否属于其他人。
如果这一切听起来有点奇怪,您很快就会明白,您的微生物群不断受到行为互动、营养互动以及您对外部世界的感受和内部反应的影响。这是一个不可思议的系统。每个人都有一个。
每个人都应该知道它是如何运作的,每个人都应该知道如何优化它。今天,您将从森伯格博士那里了解所有这些。在我们开始之前,我想强调一下,这个播客与我的教学和研究是分开的。
然而,斯坦福大学的这项工作是我希望并努力向公众提供关于科学和科学相关工具的零成本信息的组成部分。为了配合这一主题,我要感谢今天播客的赞助商。我们的第一个赞助商是 Athletic Greens。Athletic Greens 是一款多合一的维生素、矿物质和益生菌饮料。
我从 2012 年就开始服用 Athletic Greens 了,所以我很高兴他们能赞助这个播客。我开始服用 Athletic Greens 的原因,以及我至今仍然每天服用一到两次 Athletic Greens 的原因是,它可以帮助我满足所有基本的营养需求,弥补我可能存在的任何不足。此外,它还含有益生菌,这对于微生物组健康至关重要。我已经做过几期关于所谓的肠道微生物组以及微生物组如何与您的免疫系统、大脑(以调节情绪)以及基本上与您大脑和身体健康相关的每个生物系统相互作用的播客了。
有了 Athletic Greens,我就能获得所需的维生素、矿物质和益生菌来支持我的微生物。如果您想尝试 Athletic Greens,您可以访问 athleticgreens.com/huberman 并领取特别优惠。他们会赠送您 5 包免费试用装,外加一年的维生素 D3 和 K2 供应。
现在有很多数据表明,维生素 D3 对我们大脑和身体健康的各个方面都至关重要。即使我们晒了很多太阳,我们中的许多人仍然缺乏维生素 D3,而 K2 也非常重要,因为它可以调节心血管功能、体内的钙等等。再次强调,访问 athleticgreens.com/huberman 以领取 5 包免费试用装和一年份维生素 D3 和 K2 的特别优惠。
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我之前在这个播客中多次谈到过水合作用和电解质对神经细胞功能、神经元功能以及身体所有细胞和所有组织器官系统功能的关键作用。如果我们体内钠、镁和钾的比例适当,所有这些细胞都能正常运作,我们所有的身体系统都能得到优化。如果电解质不足或脱水,我们的思维能力就会不如以往。
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很高兴来到这里。是的。
说到微生物组,我是一个真正的菜鸟。所以我想从一个非常基本的问题开始。什么是微生物组?我想象着很多小虫子在我的肠道里乱跑,我不太喜欢这种景象。但我意识到我们的微生物……可能对我们有益,但我们也可能拥有不健康的微生物组。所以,如果我以一种可以看到有意义事物的规模来看待这些微生物,那会是什么样子,那里发生了什么?
是的,我的意思是,您是对的。我的意思是,我们肠道里确实有很多微生物在乱跑,我认为首先要澄清一下术语——微生物组和微生物群经常互换使用。我今天可能会在这两个术语之间切换。另一件需要认识到的重要事情是,这些微生物……不仅仅存在于我们的肠道中,它们遍布我们的全身,存在于我们的鼻子、嘴巴、皮肤上……基本上,任何环境可以到达我们身体的地方,包括我们的消化道内部,当然,都会被微生物定殖……而绝大多数微生物都在我们的远端肠道,也就是我们的结肠中。这就是肠道微生物群或微生物组,而这个群落的密度令人惊叹。
我的意思是,如果您深入到……能够看到微生物的尺度,您会看到一些看起来像……您知道的粪便物质的东西,就在肠道内部,然后您放大,开始达到显微镜水平,看到微生物,它们只是堆积在一起,彼此相邻,这是一个超级密集的细菌群落,几乎就像……生物膜。您知道的,完全由微生物构成,以至于……我认为大约 30% 到 50% 的粪便物质是微生物。所以,您知道的,这是一个极其密集的微生物群落。
我们说的是数万亿个微生物细胞,而所有这些微生物细胞,如果您开始了解它们并了解它们是谁……在肠道中分解,可能达到……数百到数千种,这取决于您如何定义……微生物物种。然后,其中大部分是细菌……但那里还有许多其他生命形式。有古细菌,它们是类似细菌的微生物,但它们是不同的。
有真核生物。所以,您知道的……我们通常认为肠道中的真核生物是……例如寄生虫。但是……有真核生物。
有真菌。还有病毒。还有噬菌体,它们实际上会感染细菌细胞……所以……而且它们实际上比细菌多十倍。所以它们无处不在,它们会杀死细菌……所以,存在这些非常有趣的捕食者-猎物相互作用。但总的来说,它只是一个非常密集、复杂、动态的生态系统。所以,您知道的,当我们谈论人类是一个物种时,我们也在将人类视为一个复杂、整合的生态系统,由成千上万个物种协同工作,完成我们所知道的人体中发生的所有奇妙的事情。
太神奇了。所以我们有很多……也许是汽车?
是的,不,是的,我的意思是,有人喜欢将人类比作一个非常精密的微生物培养瓶,而且我们实际上是在进化的过程中被设计出来的……被设计成……有效地将这种微生物培养物一代一代地从一个人传播到另一个人。所以这是一种不同的思考人体的方式。
很有趣,我相信我们的 pH 值或消化系统的 pH 值随着您下降而变化,随着您从嘴巴到……您知道的,到喉咙和胃。您说过大部分微生物群都在远端结肠中,那么在消化道的长度上以及在与外部世界的其他界面中,是否存在不同形式的微生物群?
完全正确。是的,所以它从我们的牙齿和嘴巴以及唾液开始。存在口腔……这些微生物物种与在消化道中发现的物种非常不同。
它们通常……非常擅长处理氧气。您知道的,在一个暴露于大量氧气的区域,它们看到的营养物质与例如结肠细菌看到的营养物质不同。而且它们经常在牙齿上的垫子上生长。
所以它们在结构上非常……而且移动不多。所以它们……它们非常固定。当您向下移动消化道时,在我们的食道和胃中存在微生物,但这些群落并不密集,实际上也没有得到很好的研究。
我们知道一种非常……有一种非常著名的胃细菌,称为幽门螺杆菌,它……会导致胃溃疡并导致胃癌,以及一些……您知道的,不太常见的情况,但是……这是一种……不同的……不同的微生物群。它们必须适应不同的环境,尤其是在胃中,这是一个非常活跃的环境,但在它们与其他微生物相互作用的能力方面也大相径庭,仅仅是因为群落密度较低,动态性较差,停留在那里的营养物质较少,并且通过群落。因此,这些群落很多时候依赖于来自宿主的营养物质,而不是来自我们饮食的营养物质。
当您从胃向下移动到小肠时,您开始看到这些群落,这些群落正变得越来越受到关注。小肠仍然有点像一个黑匣子,因为它很难进入。所以有一些非常酷的技术,例如使用胶囊进行采样,当胶囊穿过消化道时,这样我们就能更好地了解小肠中发生了什么。
然后你就会得到硬币。这是一个社区,它非常密集地聚集在一起,我正在做一个音调,那里发生着大量的隐喻活动,并且与宿主进行了一系列互动。这就是研究,这就是真正得到最好研究的社区。
部分原因是,与胃或小肠中的某些东西相比,粪便很容易获得。而粪便具有相当的代表性。我们从使用结肠镜检查进行的研究中知道。到目前为止,粪便相当能代表结肠中发生的情况。所以,这是一个超级令人兴奋的社区,但也是研究最好的社区,仅仅因为它最容易进入下消化道。
很有趣。我想这些微生物群必须在某个时候进入那里。新生儿体内是否存在微生物群?换句话说,它们从哪里来?我问的是它们进入身体的方向,或者是从多个方向?
是的,是的,好问题。所以,你知道,我们可以回到这个问题的一个关键问题是,我们的微生物群从哪里来?因为这在该领域是一个存在性问题,就像这个社区是从哪里组装起来的,而之所以这是一个如此有趣的问题,是因为你知道,几天后,当它在子宫里时,它实际上是一个无菌环境。
有一些研究调查了女性体内是否存在微生物以及微生物在此时是否会定植在胎儿中。对此存在一些争论,但总的来说,这似乎不是微生物群定植方程式的很大一部分。因此,每次婴儿出生时,这都是一个新的生态系统。
它就像一座从海洋中升起的岛屿,上面没有任何物种,突然之间,就像一场争夺,这片未开发的领土,所以,你知道,我们知道婴儿在生命最初几天、几周、几个月、几年里会经历一个非常复杂的过程,微生物群组装,然后,你知道,你开始转向固体食物,两到三岁。在童年、青春期、进入成年期时,会有一些变化,但最初,你知道,从零到一岁是一段非常动态的时期,具有非常典型的发育变化。并且他们获得了似乎有可能出错并导致婴儿在某些情况下出现问题的微生物群。
但是,你知道,如果你从事情出错的极端方面退一步,那么发育过程也存在许多不同的轨迹,因为我们的微生物群如此有价值且如此具有可塑性。这些轨迹会受到生命早期各种因素的影响。例如,婴儿是剖腹产出生还是自然分娩。
我们从该领域所做的出色工作中知道,剖腹产出生的婴儿实际上拥有更像人体皮肤而不是产道、阴道微生物群或母亲粪便微生物群的肠道微生物群。通过产道出生的婴儿最初定植有阴道微生物和来自母亲的粪便微生物,因此,仅仅是最初几天,无论是剖腹产还是自然分娩,你的微生物群看起来都非常不同,然后在此基础上,你是母乳喂养还是配方奶喂养,你的家人是否有宠物或没有宠物,你是否接触过抗生素。所有这些因素都会真正改变这一发育过程,并最终改变你一生的微生物身份。该领域现在非常关注这一点的原因是,我们从动物研究中知道,根据你生命早期获得的微生物,你可以将生物体的免疫系统或代谢系统或其他部分的生物学导向完全不同的发育轨迹。
因此,生命早期定植的微生物会真正改变你的生物学。我们稍后可以再讨论这个。但是,回到你最初的问题,你的微生物从哪里来,你可能会认为,因为你是通过你母亲的产道出生的,接触到她的皮肤微生物,所以你的许多微生物都来自你的母亲。
但事实证明,你知道,我们当然可以检测到这种信号,当然可以在婴儿体内看到母体微生物,但还有许多微生物来自其他地方,表面、其他人,也许是其他照顾者,也许还有陌生人。因此,我们从各种来源获得微生物。第一个来自我们的母亲,来自我们的照顾者,来自医院。然后,我们在生命的第一年里大量增加了这些微生物。
难以置信。你甚至提到了宠物。因此,如果一个孩子家里有一条狗或一只鹦鹉,那么显然它们也具有微生物群,并且孩子可能会从这些宠物身上获得微生物物种。
没错,是的,所以,你知道,所做的最好的研究只是将家庭中的宠物作为一个因素,以及这是否会改变婴儿群体与没有宠物的婴儿群体看起来略有不同,然后问题是,宠物在改变这些微生物方面做了什么?
其中一些可能实际上是直接贡献了微生物群的成员,你知道,我有一条狗,这条狗偶尔会在我不注意的情况下舔我的脸,你知道,这可能会引入微生物。此外,我们也知道,宠物会在泥土里,在外面,它们接触到许多环境。因此,仅仅是宠物的存在,就像我的狗一样,它可以提供许多我们否则不会接触到的微生物。
好吧,我们将回到一个模式,特别是你的狗,一只令人惊叹的狗。顺便说一句,我前几天刚见过你的狗,我不得不强迫自己。我不得不强迫自己远离天堂。你的狗是什么?
我的是卢皮斯犬。
路易斯牧羊犬。多么贴切。一只性格非凡的狗。
我认为很多人可能想知道的问题是,什么是健康的微生物群,它是什么?它支持什么?我们听说你需要健康的微生物群来支持免疫系统、代谢甚至大脑功能。
我们如何定义健康与不健康的微生物群?有些人可能将不健康的微生物群称为菌群失调。这是我在文献中遇到的一个词。
但是,鉴于微生物群有如此多的物种,并且我认为我们每个人可能都有一个独特的微生物群模式,我们如何定义健康与不健康的微生物群?是否有对此进行测试的方法?稍后我将讨论测试微生物群的技术。
那里。现在有很多公司,很多人将样本寄送。我再也不会以同样的方式看待邮政服务了。但它确实存在,并且正在被分析。
那么我应该如何考虑这个问题呢?我可以考虑心率、心率变异性、BMI等各种健康指标。我应该如何考虑微生物群?我怎么知道我的微生物群是健康还是不健康?是的,这是一个……
百万美元的问题,现在在该领域,有很多不同的思考方式。我可以谈谈其中的一些,但我认为,你知道,在会议上有专门讨论这个的会议,正在委托撰写综述文章。现在有很多关于这个的思考文章,例如什么是健康的微生物群,或者定义它的特征是什么。
而且,你知道,我认为在深入探讨这个问题之前,重要的是要意识到这是一个复杂的话题。环境很重要。对一个人或一个群体来说健康的东西,对另一个人或另一个群体来说可能并不健康。
而且,微生物群是……你知道,它是可塑的,它会改变……我们的生物学,我认为这是我们通常如何看待健康的方式,BMI等等,寿命、生殖成功,你想如何定义它?它当然……可以容纳各种各样的肠道微生物群配置。我们没有……真的很难解开……所有不同的因素,什么可能是非常健康的,什么是不那么健康的。
因此,我要说的是,这个问题没有一个简单的答案,但有一些非常重要的考虑因素。也许谈论这个问题的最佳方式是回到人类微生物组计划的开始,这是一个……由NIH启动的计划,在2008年和2009年投入了大量资金,用于……真正……推动肠道微生物组研究,当时已经很明显,这不仅仅是人类生物学的一个奇特之处,它对我们的健康非常重要。他们从人类基因组测序项目那里获得了所有这些奇妙的测序技术,并且在人类基因组完成之后,他们开始将这项技术用于测序肠道微生物。
而且,你知道,重要的是要说明他们试图记录的信息量。我们的肠道微生物的集体基因组大约是……比我们人类基因组大一百到五百倍。因此,就基因数量而言,这是一个巨大的数字。
然后,如果你开始研究一些细微的变化,你知道,它会按十到一百万的规模增长。因此,他们试图记录的信息量非常巨大,而且……所以,这是一个非常好的投资,并且至今仍在持续产生回报。他们的目标之一是试图定义什么是健康的微生物群与疾病微生物群。不同的环境。因此,他们开始……招募许多健康的人和一些患有例如炎症性肠病和其他疾病的人。
他们的想法是,让我们记录这些微生物群,有哪些微生物,有哪些基因,然后我们可以开始了解健康人群的共同点是什么,以及在这些不同的疾病状态下会如何出错,而且,你知道,他们从中学到了一些东西,但是,通过这些研究,我们开始真正了解到存在巨大的个体差异,而且……因此,在该项目的初步阶段之后,很难……开始得出关于什么是健康微生物群的结论。但与此同时,我们开始意识到,还有一些研究正在进行,记录传统人群的肠道微生物,狩猎采集者、农村农业人口,而且……这些研究从所有这些人的健康角度来看,真是令人难以置信。他们过着非常不同的生活方式,他们的微生物群与健康美国人的微生物群看起来完全不同。
那么,这是否意味着健康美国人的微生物群是健康的,但仅限于在美国生活和消费这里消费的东西?或者,这是否意味着在我们历史上或目前世界上某个地方存在着一种更优越的微生物特征?
是的,你知道,我认为这现在是一个很大的问题。我认为,你知道,恩吉尔有一句名言说,如果不从进化的角度来看,生物学中没有任何东西是有意义的,而这些传统人群都是现在地球上生活的现代人,但他们的生活方式确实代表了……你知道,我们祖先、早期人类生活方式的最近似情况,因此,这些微生物群,现在我们从对粪便的测序中知道,这些传统人群的微生物群更能代表我们与之共同进化、可能塑造了我们人类基因组的微生物群。
因此,一种可能性是,在工业化世界中,我们的微生物群与传统人群不同。这种微生物群很好地适应了我们的生活方式,因此在工业化社会中是健康的。这其中可能有一些是正确的,但另一种可能性是,这是一种偏离轨道的微生物群,它……你知道,在抗生素使用和……工业化饮食、西方饮食相关的所有问题面前,它……即使人类微生物组项目记录了健康人群、健康美国人的微生物群,他们实际上可能记录的是一种受干扰的微生物群,这种微生物群非常容易使人患各种炎症性和代谢性疾病。
这让我想起了在所谓的关键时期景观中,早期生活环境强烈地塑造大脑的类似逻辑。因此,人们对在传统笼子里饲养的动物进行了许多研究,这些动物有水瓶和食物,也许还有其他一些相同物种的动物。然后人们来了,等等。通常情况下,这些野生物种会有像攀爬的东西和穿过的东西。你提供这些非常基本的元素,并且神经回路的结构看起来非常不同。你意识到你正在研究一种不自然的情况,你之前实际上提到了,如果我理解正确的话,是肠道微生物群发育的关键时期,是否可以说存在关键时期,也就是说,如果我的,让我们说我的,让我们假设我的,如果我的肠道微生物群在生命早期就失调了。我可以通过适当的环境和锻炼来挽救这种情况吗?还是存在某种固定的模式,我很难摆脱?
是的,现在出现了一个很大的领域,你知道,我们称之为肠道微生物群的重新编程,我认为,如果我们想将人类概念化为这种人类生物学的集合体,那么大多数人都听说过CRISPR,以及它有可能以纠正遗传问题的方式改变我们人类基因组的能力。
这是一项非常棒的技术,它提出了一种无需基因工程即可治愈疾病的方法,但这更容易改变微生物来解决问题,仅仅是因为这个群落是致病的。我认为,我们在该领域看到的难题是,微生物组,无论它们是患病的还是健康的,都存在稳定的状态,它们倾向于这种……嗯,这具有某种引力,以某种生物学引力的方式,很难将群落从这种状态中驱逐出去。例如,即使是服用抗生素的个体,你知道,你服用口服抗生素,群落就会受到巨大冲击,许多微生物会死亡,组成会发生变化,你知道,这代表了一个脆弱期,病原体可以侵入并接管从而导致疾病。
但如果这种情况没有发生,微生物群就会恢复到某种状态,这种状态与抗生素治疗前的状态并不完全相同,但很相似。我们知道,对于饮食方案,你经常会看到肠道微生物发生非常迅速的变化,然后这就像一种记忆,它会恢复到与原始状态非常相似的东西,即使饮食仍然不同。因此,我们称之为肠道微生物组的这种令人难以置信的恢复力,以及对变化的抵抗力,或者至少是对建立新的稳定状态的抵抗力。这并不意味着改变不健康的微生物组到健康的微生物组是毫无希望的,但这确实意味着我们需要仔细考虑如何重组这些群落,以便我们达到一种新的稳定状态,这种状态将抵抗微生物群落回到原始状态。
一个真正简单而好的例子是,我们用小鼠进行的一个实验,我们给小鼠喂食正常的鼠粮,其中有很多肠道微生物的营养物质,比如膳食纤维,然后我们将这些小鼠的一半换成低纤维饮食,我们基本上是在问这样一个问题:如果你改成类似西方的饮食,低纤维、高脂肪的饮食,肠道微生物会发生什么变化?我们看到微生物组发生了变化,失去了多样性。这与我们在工业化人群和传统人群之间看到的非常相似。但是当我们恢复健康饮食时,许多微生物都回来了,相当多,存在这种记忆,它恢复到与原始状态非常相似的东西。
不同之处在于,当我们将小鼠喂食低纤维、高脂肪的饮食,然后让它们连续几代都吃这种饮食时,我们看到在几代人的过程中,这种逐渐恶化的情况,到了第四代,好的微生物群落已经变成了原来的几分之一。比如说,物种的30%,只有大约30%的物种保留了下来,大约70%的物种似乎已经灭绝了。
然后我们将这些小鼠重新喂食高纤维饮食,我们没有看到恢复。所以在这种情况下,这是一个新的稳定状态已经实现的情况。在这种情况下,这可能是因为它们实际上无法获得我们已经失去的微生物,我们实际上知道我们做了一个对照实验,让小鼠吃高纤维饮食四代。
它们保留了所有的微生物,如果我们取这些四代小鼠,它们具有所有的多样性,并将它们进行粪菌移植到那些已经失去微生物但已经恢复高纤维饮食的小鼠体内,所有的多样性都得到了恢复,所以,你的问题是,我们如何建立新的稳定状态?我们如何恢复健康的微生物组,服用过很多抗生素或具有受损的微生物组?这可能需要同时获得正确的微生物。
我们可以讨论一下这种获取方式是什么样的。在未来,这可能看起来像治疗性微生物。许多公司正在努力创造健康的微生物混合物,但这将是获得正确的微生物以及用适当的饮食来培育这些微生物的结合。非常有趣。
这项多代研究让我想起了我在早期培训中听到的一件事,那就是一个性状需要很长时间才能进化,但一个性状不需要很长时间就能进化,这通常也适用于人类行为。尽管如此,这取决于情况,我们都可以做得更好。最后一点非常有趣。
所以我有一个难题,关于微生物物种的这个概念。如果肠道的pH值沿消化道不同,但在特定位置或多或少是固定的,对吧?我的意思是,有时它真的会偏离。
胃的pH值在一定范围内,在肠道等等。某些微生物群在消化道特定部位的特定位置茁壮成长。pH值或多或少是固定的。
我试图弄清楚是什么让某些微生物群停留在特定位置?为什么它们不会向上或向下移动?它们对pH值敏感吗?这就是它们沿消化道被选择的原因。我还试图弄清楚食物中的这些变化是如何如此强烈地改变微生物的。你描述它的方式几乎听起来像是食物是决定微生物质量的变量,尽管我肯定还有其他因素。
然后在我的脑海里,我不知道我是否想问这个问题,但我真的想问这个问题,那就是,它们到底在哪里?为什么它们不会全部被冲走?如果30%的粪便物质是微生物群,那么它们住在哪里?它们在?它们沿着肠道和肠道的小微生物中,它们附着在什么东西上并与什么东西相互作用?我们知道那里有神经元,我们知道尤其是在胃里,现在正在进行大量关于肠神经元以及它们如何向大脑发出信号的研究,但在宿主细胞方面,它们与谁交谈?因为如果只是来自食物,我想象它们在那里过着美好的时光,或者没有,然后一些会被冲走,或者不会。
但它们是如何真正停留在那里?它们附着在什么东西上?它们在谈论什么?它们在做什么有趣的事情?
是的,啊,非常有趣。所以,我将回到附着的问题,以及为什么它们不会被冲走,因为这是一个非常吸引人的问题。我认为你最初的观点是,沿着肠道的长度,在生理学方面发生的事情,区域差异非常有趣。沿着肠道的长度确实存在pH梯度,实际上有碳酸氢盐分泌到小肠中,试图中和胃酸。
还有一些生物体产生不同的化学环境,这些生物体喜欢生活在肠道那个区域的细菌,然后你知道,存在营养梯度,因为食物离开胃后,许多简单的营养物质会被吸收。因此,你可能会在小肠中看到微生物,例如,它们更擅长消耗简单的糖。但你不会在结肠中发现很多这样的微生物,因为那时所有的简单糖都被消耗掉了。
免疫系统也是一个重要因素,免疫系统在小肠中非常活跃。在小肠中,这对宿主来说是一个非常有趣的挑战,因为这是一个主要用于吸收的组织。
因此,必须有许多物质的流动,你知道,来自肠腔内容物的许多营养物质进入宿主细胞。这意味着屏障可以被破坏。因此,免疫系统在小肠中非常活跃,以确保微生物不会靠得太近。
如果它们没有靠得太近,就会对它们做出反应,将它们放回正确的位置。因此,沿着肠道的整个结构,存在纵向梯度,例如pH值等等。我应该说,你知道,pH值在结肠中开始再次下降,因为许多微生物正在发酵物质并产生酸。
因此,你最终会发现pH值开始下降,不像胃那样,但如果结肠中发生大量发酵,pH值会再次下降。此外,你还在宿主表面上皮细胞到肠道中间存在梯度。这可能是保留在肠道中的关键,以及群落如何不被冲走。
肠道的内衬是小肠中的上皮细胞,它们主要具有吸收性。在结肠中,有很多粘液产生,我们也在小肠中看到这一点。这种粘液层是一种我们分泌的物质,主要由碳水化合物组成,其目的是将微生物保持在正确的位置,并允许营养物质和水分在小肠和大肠中被吸收。
因此,这是一个网状结构,它应该阻止大的东西,如细菌,让小的东西,如营养物质进入。粘液层比经过的肠腔内容物更新得慢。因此,如果微生物学会附着在粘液层上,它实际上可以抵抗肠道内容物的流动。
因此,肠道中有很多微生物不仅擅长附着在粘液上,而且擅长在粘液上移动,吃粘液。你知道,有一些细菌,比如Akkermansia muciniphila,这种粘液爱好者,它主要做的事情实际上是在肠道中吃粘液,这是它的生活方式。
因此,你知道,从宿主组织到中间存在令人难以置信的活动梯度,令人惊奇的是,有些微生物实际上确实穿透了粘液。例如,在隐窝中,干细胞生活在那里,产生上皮细胞。在这些隐窝中存在微生物群落。
我们并不完全知道它们的功能是什么,但我们进行了一些研究,似乎表明,如果你能定位到隐窝,那么作为微生物,你就能在肠道中保持优势。因此,如果你坐在隐窝中,并且另一个类似于你的微生物进入肠道,你实际上可以排除这种微生物。人们认为,如果找不到一个位置来抵抗被冲出肠道,那么可能在靠近宿主组织的粘液中存在这些小的生态位,这对于抵抗被肠道内容物冲走绝对是必不可少的。
难以置信。这引发了关于两件相当流行的事情的问题。
一个是这种从任一方向进行清洗的概念,人们会通过口腔摄入东西来试图清洁他们的消化道,这由来已久,人们对这是否好坏有不同的看法,另一个是禁食或时间受限的进食,我之所以问到时间受限的进食,是因为我的理解是,在长时间禁食后,会有一些自身吸收或消化自身的消化道,然后在其他地方得到更新,你的小肠和胃会在一定程度上开始吃自身的内衬,如果没有食物。
那么,我们对清洗了解多少?哦,我想还有从另一个方向进行清洗,这不太流行,但我从未做过这方面的统计,但我肯定存在。关于清洗和禁食的想法是什么,因为它与微生物群的健康或不健康有关?你知道,这方面没有很多高质量的科学研究,所以很难得出结论,这些对健康是否有益。我认为,在工业化世界中,我们处于一个非常有趣的状态,因为我们有许多与消化道相关的疾病,这可能与我们高度加工的饮食以及可能也具有相当紊乱的微生物群有关。
因此,你知道,做这些事情是好是坏,真的很难定义,因为我们可能一开始就处于相当糟糕的状态。我们正在处理的疾病有很多,代谢综合征、炎症性肠病,这些疾病使很大一部分人口处于与那些正在思考如何保持健康、如何从健康状态开始生活的人完全不同的类别。因此,像禁食这样的事情,以及在该领域开发的许多其他疗法,我认为生酮饮食也可能属于这一类。就其对代谢综合征的影响以及对那些正在与持续不良饮食作斗争的人的影响而言,可能会有巨大的好处。
所以我结束了,我认为间歇性禁食和时间受限进食流行的原因之一,以及他们现在称之为排斥饮食的原因之一,你完全排斥肉类或完全排斥植物等等,这与依从性有关,有时在全有或全无方面更容易,因为我们认为存在一个启动/停止电路。做出细微的决定,通常是关于食物的决定,比仅仅消除整个类别的食物要困难得多。对许多人来说,不吃东西比吃少量食物更容易,是的,是的,啊,所以其中一些。
我认为是神经生物学和心理学的。绝对的。
我们实验室来过胃肠病学研究员。我认为这能让我们对所有这些新发现有更清晰的认识。有一个非常简单的食谱,以及一个被广泛接受的健康饮食的定义,即地中海饮食、植物性饮食,有很多数据表明,特别是对于欧洲血统的人群。
但是,如果你的饮食主要以植物为主,对大多数人来说,这将是非常健康的,这一点得到了相当广泛的认可。我们一位很棒的同事克里斯托弗·加德纳,他一生都在研究健康饮食,他给一位营养师的建议和我给的建议一样,这位营养师试图弄清楚他应该向那些对健康饮食感兴趣的人推荐什么。他说,首先,我会说植物性纤维可能非常重要,这应该放在首位。然后他说第二点,他说如果人们能做好第一点,就不需要知道其他规则了。我的意思是,如果你能做到高纤维植物性饮食,对大多数人来说,至少是那些已经处于健康状态的人,你真的不需要考虑其他事情,因为你可以吃太多肉。
你可以吃太多甜食。你已经吃了大量的植物性纤维,你的肠胃饱了,你不会饿的。这就能解决“我应该吃什么?”“我应该吃什么?”的问题。只要吃大量的全谷物、豆类、蔬菜、水果,这些高纤维食物就可以了。
不要完全不吃肉和鱼。
他说,人们可以根据自己的情况进行调整,但我认为主要规则是,回到迈克尔·波伦的话,“吃食物,不要吃太多,主要吃植物”。
我认为,如果你坚持这些简单的规则,不要想太多,比如我应该吃这个吗?我能吃鸡蛋吗?我能吃……只要坚持这些简单的规则,就能很容易地做到。但我同意,我们实验室的胃肠病学研究员说,这很难。
我们问他们,为什么不给这样的饮食建议呢?这是众所周知的,他们说,除非你采取“做或不做”的方式,或者去除某些东西,否则很难让人们改变饮食习惯。所以,如果胡萝卜让你有问题,那就不要吃胡萝卜。这是一个非常简单易行的指令,但它并没有真正解决你为什么不能吃胡萝卜的问题,因为你应该能够吃胡萝卜。
大多数人都能吃胡萝卜,所以,我认为,当我们考虑禁食、各种不同的饮食制度和人们所做的各种事情时,我们必须先退一步说,好吧,我们应该记住哪些重要的、高级别的规则?然后,如果你遇到问题,并且想考虑如何解决这些问题,那么采用循证方法是很好的,因为有数据支持它。该领域的资料确实表明,对于禁食,特别是如果你观察动物,比如那些处于饥饿状态的动物,在长时间禁食的情况下,实际上有一种微生物会大量繁殖,这种微生物在没有食物摄入的情况下,非常擅长吃粘液。因此,你会有专门以宿主为食的细菌大量繁殖,因为没有其他营养物质可以生存。
现在,这到底是好是坏,我们不知道,但从微生物过于靠近宿主组织并引发炎症的角度来看,过量消耗粘液似乎是一个问题,这就是我们在动物模型中看到的。当我们剥夺膳食纤维时,我们会看到这些利用粘液的细菌变得丰富,炎症标志物开始出现。所以短期禁食可能没问题。
有一些医学上的益处,但从肠道微生物群的角度来看,长期健康意味着什么,我们还没有答案。至于清洗和冲洗等等,我个人认为这是一个糟糕的主意。我的意思是,我们知道,现在正在进行的研究是为了重新编程肠道微生物群,安装一个全新的微生物群落,第一步是清除现有的微生物群落。所以,如果你正在获得一个非常好的微生物群落,并且你知道怎么做,那么冲洗掉所有东西是很好的。
否则,你就是在让群落的重建听天由命,就像是什么。所以,哪些微生物会定植,在你进行冲洗后,谁会占据空间……我认为这有点像玩俄罗斯轮盘赌。你最终可能会得到一个好的微生物群落,也可能不会。在你这样做之后,你肯定需要密切关注你的饮食,对吧?
感谢你的解释。我知道很多人对这些类型的消除饮食、间歇性禁食和时间受限的饮食感兴趣。间歇性禁食似乎正在获得一些关注,部分原因是我们在睡觉的时候都在这样做。
我们大多数人在睡觉的时候都在禁食。调整数字对很多人来说更容易接受。但我们在斯坦福大学有很多同事,我知道他们遵循这种饮食制度,或者时间受限的进食制度,但也有一些人遵循最传统的进食时间安排。当然,当我谈到主要以植物为基础的饮食时,我想知道的一件事是,你说的是什么?主要吃植物,然后可能吃一些肉,但不要太多,对吧?
或者不要太多。吃食物,主要吃植物。不要吃太多。我明白了。对不起,吃食物。
不要吃太多,主要吃植物。我知道,有一些人似乎在低碳水化合物饮食中做得很好,甚至有些人报告说,在非常严格的几乎只有肉类饮食中感觉好多了。我之所以提出这一点,并不是说我参与其中,我认为我是一个杂食动物,我确实吃一些肉,我也吃植物。
但我之所以提出这一点,是因为你之前谈到了一些社区,它们的微生物群可能比我们的更健康,或者至少与我们的不同。世界上有一些社区,它们主要依靠动物产品生存,或者未加工的动物产品被认为是这些社区中最丰富的营养食物。蛋白质非常稀缺,从祖先的角度来看,蛋白质更加稀缺。
所以是鸡蛋、肉类等等。那么,会不会有基因成分呢?换句话说,如果我们快进十年,我们真的能够理解所有的人类基因组的东西,我们会发现,一个有北欧血统的人,或者一个有南美血统的人,或者一个来自不同部落的后裔,在一个特定的饮食上会做得更好。因此,他们的肠道微生物群将具有不同的特征,也就是说,你的微生物可能在植物上茁壮成长,而我的微生物可能在内脏肉类上茁壮成长。当我这么说的时候,我不是内脏肉类的消费者,我只是举个例子。
好的,嗯,几点说明,第一点与碳水化合物和碳水化合物限制有关。有些人说在减少碳水化合物后感觉更好,我的猜测是,这是我的理论,有待检验,人们在减少碳水化合物后感觉更好,是因为我们在美国和工业化国家吃的饮食,碳水化合物大多是垃圾。
它们经过加工,是简单的糖,会增加血糖指数。我们吃的糖,它们到达我们的肠道,被分解成简单的糖,然后被吸收进入我们的血液。
然后我们体内就会有大量的葡萄糖在血管中流动,我们知道这是不好的,会导致糖尿病等疾病。如果我们饮食中的碳水化合物是复杂的碳水化合物,也就是膳食纤维。我们喜欢将微生物群可以利用的膳食纤维子集称为微生物可及碳水化合物。
我们喜欢这个词的原因是它包含“碳水化合物”这个词。它指的是并非所有碳水化合物都是不好的。只是有些碳水化合物不好,或者如果你摄入过多,就会不好,比如白糖和简单的淀粉。
但也有好的碳水化合物,这些微生物可及碳水化合物是那些我们无法消化的复杂碳水化合物,它们可以为肠道微生物群提供能量。所以,我认为,我们可能都会因为减少通常食用的碳水化合物而受益,但我们大多数人,可能绝大多数人,都会因为摄入更多复杂的、微生物可及的碳水化合物而受益。我会回来解释为什么这很重要。
就我们的生物学而言,有一些已知的机制解释了为什么这些复杂的碳水化合物对我们大多数人的健康如此重要。我认为人类对饮食的基因适应性方面非常有趣。然后,在此基础上,再加上肠道微生物对饮食的适应性,这是另一个方面,也很吸引人。很明显,在很短的时间内,人类可以适应饮食的差异,只要这种差异持续存在。
一个典型的例子是过去一万多年来,某些人群已经适应了食用乳制品,通过延长这种酶的表达,这种酶通常只在世界大部分人口的早期生活中表达,以代谢母乳中的乳糖,现在你可以在一生中食用牛奶。这是一个特定人群的人类基因组在很短的时间内适应饮食的例子,还有其他例子,毫无疑问,这种情况在世界各地发生过,涉及饮食的各个方面。因此,重要的是要记住,根据你携带的基因,不同的饮食对不同人群更好。另一个方面是,肠道微生物群适应饮食的文化差异是很好的例子。
一个典型的例子是海藻的降解。我们知道,大多数美国人,如果你吃寿司,里面有海苔,你吃了一些海藻,它含有膳食纤维。对大多数人来说,这种可怜的朋友会原封不动地穿过我们,不会被吸收。它会做其他事情,比如留住水分,充当某种泻药,在高层次上。如果来自东南亚的人总是食用海藻,并且是食用海藻的文化的一部分。
他们有一种很好的微生物,现在可以代谢海苔,所以有一些非常具体的基因转移事件,分解海苔的基因已经被导入到许多东南亚人的微生物群中,我们可以认为它有助于消化海苔,但这实际上只是一种微生物,它在肠道中找到了生存之道,通过消耗饮食中常见的物质。所以,有这些不同的层次,有人类的基因适应性,也有基于人们地理位置的微生物群适应性,但不可否认的是,在人类进化的大部分时间里,地球上绝大多数人,他们的祖先都是狩猎采集者,他们消耗大量的植物材料,仅仅是因为那里有植物材料,所以我们研究的一个群体是哈扎狩猎采集者。
我应该花一点时间说,我们的研究以及我们领域和其它领域许多人的研究都依赖于对土著社区的研究,重要的是要将这些社区视为现代世界的人民。
他们有有趣的、对人类生物学的某些方面有启发意义的生活方式,但在许多情况下,他们也过着脆弱的生活。因此,我们在研究项目中非常小心。重要的是要让人们意识到,这些群体是研究伙伴,因为他们是优秀的研究伙伴,我们需要谨慎地思考如何谈论他们,以及如何使用通过他们慷慨的贡献获得的数据。哈扎狩猎采集者每天估计会摄入大约100到150克膳食纤维。这与典型的美国人每天大约摄入15克形成了鲜明对比。因此,美国饮食中喂养肠道微生物群的主要营养物质减少了7到10倍。
哈扎人就是一个例子,嗯,你知道的,有很多不同的觅食人群,但绝大多数这些人群都摄入大量的膳食纤维,因为植物是可靠且稳定的食物来源。你知道,如果你作为一个狩猎采集者去打猎,通常情况下狩猎是不成功的。
我认为数据显示,在20到30次狩猎中,只有很少几次能够成功捕获大型猎物。他们会射鸟和捕获小型动物,但很多时候,日复一日,他们依靠浆果、块茎和猴面包果。他们依靠环境中的植物。
如果你去看数据,看看他们的食物偏好是什么。他们的食物偏好实际上是肉和蜂蜜。所以他们吃高纤维饮食并不是因为他们喜欢纤维。
他们吃高纤维饮食是因为这是他们生存的可靠食物来源。但是,你知道,我们的大脑渴望高能量密度食物。所以,如果你把一个哈扎人带到美国的餐馆,他们会做出和我们一样的糟糕选择。因为我们都想要糖、脂肪和卡路里。这是我们大脑的运作方式。
据我们所知,蛋白质和脂肪对大脑发育至关重要,对吧?所以,听起来哈扎人更喜欢吃肉和蜂蜜。但他们确实摄入了大量的植物纤维,这是因为食物来源的限制。
我有一个相关的问题,从纯素食到完全相反的极端——纯肉食饮食,似乎避免加工食品是个好主意。我们大量食用加工食品,我的意思是,偶尔食用并不一定有害,但无论你考虑哪种宏观营养素比例,食用加工食品似乎对肠道菌群有害。我们能否明确地说?是的,我知道。
低碳水化合物的人、零碳水化合物的人、极端素食主义者、不吃肉的人,无论你是全肉食还是内脏肉食,在我看来,最重要的事情,甚至可以说是最重要的,是植物。我不是在挑战营养学家,我会远远超出我的专业领域来做这件事。
但避免加工食品呢?是的,这是最重要的。
我认为这与克里斯塔尔·赫尔所说的完全一致。他说,如果你优先摄入大量富含纤维的全植物性食物,你就不会有空间吃很多加工食品。所以,这和避免加工食品是一样的。
我认为这两条规则是一样的。我认为她完全正确,我们可以分解一下,你知道的,有很多数据表明加工食品的不同成分对我们以及我们的微生物组非常有害,我可以举几个例子。
但另一方面,考虑到植物性饮食与肉类饮食的范围,你知道,有很多数据告诉我们,中等脂肪或高脂肪饮食在短期代谢健康方面可能有很大的好处。人们通常是这样看待这种饮食的。
嗯,也有很多心脏疾病与之相关。这方面有很多文献,人们应该看看并了解一下植物性饮食。
如果你摄入大量复杂的纤维来喂养你的肠道菌群,你的肠道菌群会产生被称为短链脂肪酸的物质,例如丁酸盐,众所周知,这些短链脂肪酸在结肠细胞的燃料、增强屏障功能、抑制炎症、调节免疫系统和调节新陈代谢方面都起着非常重要的作用。很多人认为膳食纤维是这些物质通过肠道,让我们感觉饱腹,也许只是一小会儿,但我们很快就又饿了。
如果你吃很多纤维来喂养你的肠道菌群,你的肠道菌群会产生大量发酵产物,这些产物会被吸收进入我们的血液,对我们的生物学产生许多巨大的影响,这些影响似乎对我们的生物学大多是有益的。所以,考虑一下简单碳水化合物与复杂碳水化合物的区别。
对于简单碳水化合物,你会得到高血糖,你知道,这会瞬间升高你的血糖,你会产生各种奇怪的代谢效应。对于复杂碳水化合物,你的血糖会非常低,因为大多数这类碳水化合物的血糖指数很低,而且会产生大量的短链脂肪酸,这些脂肪酸具有调节作用。
所以,总而言之,我认为这可能并不适合所有人。但我认为对大多数人来说,特别是考虑到我们所知道的人们在美国和工业化国家饮食习惯的统计数据,大多数人都会从多吃全植物性膳食纤维中获得巨大的健康益处。我认为加工食品是另一个维度,其中包含各种奇怪的化学物质、人工甜味剂、奇怪的脂肪,以及我们讨论过的精制简单营养素。
但我们知道,例如,人工甜味剂会对肠道菌群产生巨大的负面影响,并可能导致我们患上代谢综合征。事实上,怀斯曼研究所在这方面做了一些非常好的工作。还有增塑剂,这些化合物被添加到加工食品中以帮助它们保持货架稳定性,这样食物就不会分离。
因此,水分含量可以适当地保持。许多增塑剂已知会破坏粘膜层。一旦你开始破坏这种屏障,它就会导致炎症,在动物模型中,我们知道这也会导致代谢综合征。因此,加工食品中的一些成分,当单独研究时,已知会对肠道生物学产生直接的负面影响。
提到人工甜味剂很有趣。我承认,谈论人工甜味剂是一个敏感话题。似乎有两个阵营,或者至少有两个阵营,一个阵营说人工甜味剂根本没有害处,另一个阵营说它们非常有害,主要基于小鼠研究,然后是中间派,我把我自己归为中间派,我偶尔会喝,所以我不会大量食用它们,但我属于中间派。我只是想提一下,因为我知道人们会立即对此做出反应。
但我只想提到,杜克大学阿戈博德实验室最近的一些数据表明,存在于肠道中的神经元,这些神经细胞实际上可以区分人工甜味剂和真正的糖,以及人工甜味剂。它们会向大脑发出不同的神经信号模式,并且大脑回路似乎受到了强烈的影响,所以我认为随着数据的出现,我们听到越来越多的关于人工甜味剂有害或至少会引发肠道不同事件的信息。我想确保我们区分人工甜味剂和非卡路里的植物性甜味剂。这是基于我在播客中反复犯的一个错误,我会把人工甜味剂归为一大类,然后我会提到甜菊糖,那么那些不是人工的植物性甜味剂呢?它们不是在实验室里制造的,比如蔗糖、果糖或麦芽糖,我们对植物性非卡路里甜味剂了解多少?很少。
你知道,很多这类甜味剂的效力很高。只需要很少的量就能引发大量的甜味。因此,根据这些非糖类甜味剂影响我们生物学的机制,这些甜味剂可能实际上比人工甜味剂危害更小或更健康,仅仅是因为我们需要更少的量就能感知到甜味。也可能是因为,我认为并非所有天然的东西都一定比人工的东西更好,但可能是因为我们历史上对这些化合物的饮食接触。我认为,传统人群会使用这些甜味剂来增甜不同的食物,例如甜叶菊,我们的身体可能比对人工甜味剂更善于处理这些化合物。但我认为这方面还需要做更多的研究。
你积极避免人工甜味剂,如阿斯巴甜和三氯蔗糖吗?
就我个人而言,是的,你知道的,我避免它们,但我不是……嗯……所以,我和我的妻子埃拉一起工作,你知道的,我们一起经营实验室,我们写了这本书《好肠道》,我们记录了我们改变生活方式、饮食习惯和根据我们过去15年来对肠道菌群的研究而做出的选择的历程。
你知道,我们学到的一课是,适度地做事情会更容易,慢慢地做事情也会更容易。所以我只有很少的硬性规定。我是一个相当灵活的人。
我不认为喝健怡可乐会导致某种可怕的疾病。我尽量避免它们。我不太喜欢它们的味道。我对味道的细微差别非常敏感,即使是新的甜菊糖、罗汉果提取物之类的东西,我都很难处理它们的味道。但是,在我们改变饮食的过程中,当我们开始进行微生物组研究时,我习惯于在下午吃点甜食,比如一块饼干或其他什么东西,当我们开始意识到我们应该少吃甜食,多吃膳食纤维时,这对我来说是一个非常难以做出的改变。我被设定为渴望……
典型的科学家。喜欢下午喝咖啡配糕点。是的。
在过去,还会抽烟。当我开始我的训练时,很多人还在抽烟。是的。
直到我的博士后训练期间,他们才在校园里禁止吸烟。一段时间内,生产力下降了。直到这些人开发出其他工具来……
集中注意力。是的。所以,有一种需求,一旦你养成了某种习惯,也许是会上瘾的东西,那么打破这种习惯就变得非常困难。所以,我想说,在五年或更长时间里,我们逐渐改变了我们的饮食,远离甜食,转向不太甜的东西,这是一个过程,是一个缓慢的过程,但我们现在已经到了一个地步,我们的味觉已经重新训练,这太神奇了,现在我会吃一些我过去每天都会吃的东西,但现在却觉得难以下咽。我无法忍受它的甜味,所以我避免……我当然避免人工甜味剂,但我通常也避免含糖的甜食,因为现在……你知道,起初我是在努力自律,努力改变我的饮食,但现在它们……
尝起来不好吃。我完全失去了对糖的食欲,在去年年底的时候,我不知道该如何解释,但即使我没有一个机械的解释,我想说我喜欢甜的人,我不再喜欢甜食了。
我就是不喜欢。我没有失去对油腻食物的食欲。我喜欢奶酪和某些肉类。
我得怪我的阿根廷血统。我就是喜欢它们。但无论如何,避免加工食品,可能还要避免糖。对于收听或观看节目的朋友们,我们并没有制定严格的指导方针,我们只是在讨论微生物组和营养的复杂性,因为我们到处都能听到这些说法:吃这个,不要吃那个,这对微生物组最好,对微生物组最坏。
但我反复听到纤维,所以我们会回到纤维的话题,但我希望确保我们能结束关于禁食和清洁的话题。根据你之前的回答,听起来在我试图重新补充微生物之前,没有必要进行清洁或禁食。换句话说,如果我想让我的微生物组更健康,听起来我不需要先清除所有现有的微生物。
对吗?是的,这是一个很好的问题,我并不是说这些事情已知是糟糕的,我只是想这样说,你知道的,这些研究还没有完成,对我来说,除非以某种方式进行,否则清除这种微生物群落,除非以某种知情的方式进行,而我们实际上并没有关于如何做到这一点的信息,这似乎有点像……你在赌博。
因此,我认为我不希望说那些在研究完成时可能会出现的情况,那些结果令人惊叹,但我认为我们还没有数据可以证明。所以这有点武断。嗯,如果有人觉得这样做感觉好多了,并且没有遇到问题,那么也许这对他们来说是正确的选择。
但我可以肯定地说,这是一件很棒的事情。我无法想象未来会怎样,随着微生物组被纳入这种新兴的范例——精准医疗,你走进诊所,有人检查你的微生物组,然后说:“哦,这是一个巨大的、大量的M型结构。你体内有所有这些移植的细菌,它们在那里定居,你的微生物组正在释放对你的健康不利的分子。”
如果我们对它进行主程序设计就好了。我们的方法是冲洗你的肠道,并进行轻微的抗生素治疗,试图杀死所有存在的物质。然后,我们用我们研究过的其他类型的微生物重新填充,这些微生物对你的基因组健康且相容,并且可以通过我们知道对你有益的饮食来增强,安装这些微生物,并通过饮食来帮助你,这样你就知道如何滋养这些微生物。
这将是重新配置你肠道微生物组的方式。所以,你知道,我无法想象未来那种冲洗或清洁会成为肠道重新填充的一部分。但现在,这对我来说似乎有点草率。
是的,很好。我很想谈谈纤维和发酵食品,因为你和克里斯去年年底发表了一篇我认为非常有趣、令人兴奋的论文,内容是比较食用一定数量纤维和一定数量发酵食品的人的炎症标志物。
这项研究令人惊叹的原因有很多,但几乎同样令人惊叹的是媒体对这项研究的解读有多么多样化。如果曾经有一项研究被各种优先方案劫持,那就是这项研究。所以你与克里斯、你的博士后、研究生和工作人员一起进行了这项研究。
主要结论是什么?这项研究得出了哪些指令(如果有的话)?我再说一遍,如果我不清楚的话,一些新闻报道说,啊,这意味着纤维并不重要,另一些报道说,这意味着发酵食品和纤维都很重要,还有一些报道说发酵食品是唯一重要的东西,说法五花八门。进行这个播客的一个原因是,我们可以直接与进行这项工作的人交谈。即使我肯定不是微生物专家,我也想给你机会与我分享,让我提出没有任何议程的问题,我确实喜欢酸菜。
我偶尔会喝康普茶。我喜欢低糖、不太甜的发酵食品。所以如果发酵食品对我有益,我会很高兴,但我对发酵食品行业没有股份。
是的,是的,是的,很好。嗯,很好。一个重要的说明是,你指出了这是一项与克里斯托弗·迪纳斯实验室的令人难以置信的合作,你知道,很多人,埃里卡·索嫩伯格帮助领导了这项研究,然后像你说的那样,大量的博士后工作人员和斯坦福大学的其他人员,以及参与这项研究的优秀参与者。所以这是一项巨大的团队努力。
嗯,在我深入研究这项研究之前,让我退一步,因为我认为我们进行这项研究的原因,以及克里斯托弗·迪纳斯的研究小组和我们小组开始研究饮食干预措施及其如何影响我们的微生物组、如何影响人类生物学,可以追溯到我们在研究肠道微生物组时产生的顿悟。因为我认为当我们开始在斯坦福大学进行研究时,我们认为它是我们生物学的一个新近认识到的方面,几乎就像发现一个我们不知道存在的器官,并开始思考那里所有的药物靶点。我们可以用小分子药物进入,并设法操纵这个群落来减轻疾病吗?这在很大程度上是西医的心态,很大程度上源于传染病领域。
你等待感染开始,细菌感染你用抗生素治疗,这就是医学实践的方式,随着时间的推移,这种方法越来越不成功,因为我们进入了炎症性西方疾病的时代,嗯,除了目前席卷全球的大流行病外,我们基本上已经摆脱了传染病时代,至少是细菌性传染病时代,这种等待疾病出现并来诊所的模式在炎症性西方疾病的背景下实际上并不十分有效。渥太华免疫疾病、代谢综合征、心脏病和炎症性疾病。你知道,名单还在继续,嗯,所以我们开始思考很多,比如我们如何才能领先一步?
我们如何才能考虑预防性地处理这种代谢和炎症性疾病的危机?大约十年前,该领域开始出现大量精彩的文献,表明肠道微生物组对调节我们的免疫状态绝对至关重要。所以如果你改变微生物组。
你可以从根本上改变免疫系统的工作方式。我们知道免疫系统是许多炎症性慢性疾病的基础。所以它带来了这种可能性。
可能是我们没有充分滋养这个群落的事实,可能是由于工业化生活方式带来的所有因素,如抗生素等,它随着时间的推移而恶化的事实。嗯,也许我们现在在工业化世界中拥有一个微生物组,它正在将我们的免疫系统置于一个临界点,持续的炎症正在将我们推向疾病和炎症性疾病。如果我们能够弄清楚如何利用饮食,特别是学习如何重新配置肠道微生物组的组成和功能的规则,那岂不是很好吗?
这样,我们体内的炎症就会有所不同,这样我们每个人都不太可能继续发展炎症性疾病,从而在我们的生命过程中拥有更好的长期健康。所以我们实际上在小鼠模型中研究了这一点,并意识到嗯,我们真的需要开始进行人体研究,我们需要开始研究人类的微生物组,因为我们正在研究饮食,我们知道这是一件我们可以立即去做的事情。我们不必在进行人体研究之前申请FDA批准药物。
我们可以直接开始进行人体饮食。干预措施,对免疫系统和微生物进行纵向监测,并开始将饮食中哪些因素可以以健康的方式改变我们的微生物组的各个部分组合在一起,帮助我们找到健康的微生物组是什么,并详细监测免疫系统。因此,除了我们的微生物专业知识外,还有两个关键组成部分。
一个是克里斯托弗·加德纳的研究小组。嗯,我们想进行这些人体研究,但绝对害怕人类。我们与老鼠一起工作。
人类在许多方面本身就令人恐惧。
那是真的。
你知道,当然是为了那部分人口。
是的,是的,不幸的是,只是针对那部分人口,嗯,所以克里斯托弗的研究小组是与人类群体合作的大师,然后我们在斯坦福大学的另一件好事是这个人类免疫监测中心,由马克·戴维斯和霍尔登·麦凯领导。他们建立了这个美丽的中心,让人们能够在人体中进行免疫学研究。一个关键因素,因为许多小鼠研究并不能很好地转化为人类。
因此,如果你可以在人体中进行研究,就像我们思考微生物组的方式一样,你就会了解一些与人类相关的知识。因此,拥有这种免疫分析能力,我们可以监测人体免疫系统的数百到数千个不同参数,从血液样本中进行纵向研究,而不仅仅是知道CRP是否升高,白细胞介素6是否升高或降低,而是能够看到所有这些免疫系统方面在我们改变微生物组时协同变化,这确实是关键组成部分。因此,我们由优秀的捐赠者支持的旗舰研究,嗯,这实际上并非由典型的基金会和国家卫生研究院资助,而是由慈善机构资助。我们想了解,如果我们让人们采用高纤维饮食,那会如何影响他们的微生物组和免疫系统,如果我们让他们采用高发酵食品饮食,富含活微生物及其在发酵食品中存在的代谢产物,那会如何改变微生物组和免疫系统?
你能举一些这些饮食的例子吗?你们是在改变他们的基础饮食吗?还是只是在他们已经食用的食物基础上添加一些东西?
因为很难。
改变人们的饮食,必须相信他们真的会这样做。他们没有偷偷摸摸地完全。
是的,所以我们,你知道,我们已经开始在斯坦福大学建立人类微生物研究中心,进行许多此类研究,我们进行的部分研究侧重于补充剂、益生菌、以药丸形式提供的微生物、益生元,它们是纤维的纯化形式,在这些情况下,我们实际上可以有安慰剂组,嗯,因为你知道,这更像是一项药物研究,嗯,我们不会改变人们的饮食,所以我们可以在他们正在做的事情的基础上进行管理。
因此,在某种程度上,它们更受控制,但它不是食物。当你开始进行食物研究时,你不能进行安慰剂组,因为人们知道他们在吃什么。另一个问题是,真的很难只改变一件事,因为一旦你开始添加一些东西,人们通常会消除其他东西。
我们的想法是基本上给这些人一些简单的指示,对于高纤维饮食来说,只是增加植物性纤维。所以你能多吃全谷物、豆类、蔬菜、坚果吗?将纤维摄入量提高到每天50到20克,甚至超过40克。所以你能将每天的纤维摄入量增加一倍甚至更多吗?知道这会对他们饮食的许多其他方面产生巨大影响。他们吃较少的肉类、动物性蛋白质、较少的动物性脂肪,这是由于这种嗯,我会说,回到克里斯马斯关于健康饮食的规则,我们看到的他们的饮食中的许多宏观营养变化与饮食中的健康变化一致,即较少的饱和脂肪、较少的动物性蛋白质、更多的植物性蛋白质。因此,许多已知有益的变化与仅仅告诉人们食用高纤维饮食、高植物性纤维饮食同时出现。
嗯,那些食用高发酵食品饮食的人,嗯,他们被指示基本上食用嗯,你知道,在杂货店可以买到的天然发酵的食品,含有活微生物,所以这主要包括酸奶、开菲尔、泡菜、嗯,一些发酵蔬菜,嗯,泡菜发酵蔬菜,腌菜,诸如此类的东西,但是,但是他们,你知道,我认为选择发酵食品的一个陷阱是,你知道,你可以沿着罐头食品走道走,那里有一大堆腌菜和罐子,这些都是罐装的,这些不是发酵食品。这些是黄瓜,他们用盐酸和醋来重现发酵的味道。但其中不涉及活微生物,即使是罐头食品走道上的酸菜,即使它们是天然发酵的,也很少是天然发酵的,它们通常只是浸在醋里。但即使它们是天然发酵的,所有微生物在罐装之前或罐装过程中都会被杀死,如果你想要,所以我们用于研究的东西,如果你想要含有活微生物的活发酵食品,你需要从冷藏区购买。
我很高兴你指出了这一点,因为你可以在非冷藏货架上找到酸菜,这确实没有信息量。在美国销售的许多发酵食品可能含糖量很高。那么,有没有关于让人们确保他们食用不含糖的酸奶的指示?或者你们只是让他们从冷藏区选择发酵食品?
不是,非常重要的一点。我们指示人们食用不加糖的酸奶。嗯,我认为一个巨大的陷阱是,你可以有富含细菌的酸奶,这是健康的基石,然后上面加了很多人工香料和糖,制造商事后加了很多糖,这掩盖了发酵食品的酸味,这对某些人来说很难适应。当我们转向更多发酵食品时,我们的女儿那时还很小。
我们会拿普通的酸奶,嗯,他们不喜欢那种酸味,嗯,我们会加一点枫糖浆或蜂蜜,只是一点点,然后随着时间的推移,我们逐渐减少这种添加,直到嗯,他们的味觉适应了,现在他们真的喜欢吃原味酸奶。但它,你知道,我认为适应这种酸味是困难的,但人们真的应该尽量避免那些加糖的发酵食品。这就是我们在研究中指示人们做的事情。
啤酒不包括在内。在我通过社交媒体简要介绍这项研究后,很多人问我,希望我做对了。我认为我做对了,但人们只是问啤酒的事。我不是个酒鬼,所以啤酒对我来说根本没有吸引力,但啤酒是发酵的,对吧?但他们没有被指示避免啤酒或饮用啤酒。
他们只是按照正常的饮食习惯,但这不算作肯定的食物,我可以少量饮用酒精……但你知道,柬埔寨实际上是人们在发酵食物阶段饮用或食用的主要食物之一,而且你知道,啤酒的问题是,微生物群落可能具有有益特性,特别是对于手工啤酒,但我们购买的大多数啤酒都经过过滤,里面没有活的微生物。所以这与你在家酿造并饮用啤酒的情况大相径庭。如果你在商店里买的话,我会在稍后谈到这项研究的结果。但我说,很多人远离优质发酵食品,因为它们可能相当昂贵。我只是向人们推荐蒂姆·费里斯的书《四小时厨师》中的一个资源。
他实际上提供了一个制作自己泡菜的绝佳食谱,基本上包括卷心菜、水和盐。但你必须正确操作,因为如果你没有正确刮掉表层,你可能会培养一些不一定致命,但有些危险的细菌。但他对如何在桶中操作做了很好的说明。
我们现在开始在家做这个。实际上,我们用的是陶瓷容器,你可以看到,你可以用卷心菜、水和盐制作大量的真正发酵的泡菜。如果你愿意遵循规程,如果你对科学感兴趣,这个规程看起来很像你研究生生涯的大部分时间所做的事情。
他说,也许还有一些序列。所以,总之,我只是想让人们参考一个非常低成本的资源,与购买高质量的发酵食品相比,甚至可以计算为。对于某些人来说,你知道,一瓶五美元,仅此而已。如果你像我一样以液态形式食用它们,这只是一个开始,是的。
如果你能拿到苏格兰酸菜,这是另一个非常简单的,你可以自己种植。你可以自己制作,而且非常容易。我经常制作。
我家里总是有一罐酸菜在发酵,你知道,这是一个细菌和酵母的共生群落,你发酵,你加糖进去,然后把酸菜放进去,等一到两周,这取决于温度,然后你把酸菜移到新的批次中,你就可以得到旧的酸菜。酸菜里的微生物群落。这太棒了。
我希望会员们准备好,开始制作他们自己的康普茶和开菲尔。我一直在享用它。我不做,但你知道,我们家会做。
我不会参与任何食物生产,这对每个人都有好处。那么,他们食用了多少发酵食品,以及他们食用的时间,因为你提到了大约多少克纤维,但在服务方面,一天几次?早、中、晚?是的,我们有一位很棒的营养师指导这项研究的参与者,她的名字是黛丽。她对我们许多研究来说都是关键,因为她能让人们改变饮食习惯。而且,你知道,总的来说,我们指导人们尽可能多地食用发酵食品,越多越好。
原因是,在这项初步研究中,我们真的想最大限度地提高看到信号的机会,如果发酵食品对生物体有影响的话,如果剂量过大,很多人难以达到,那么最终我们可以回顾并说,好吧,这就是我们失去生物信号的点……但在干预阶段的高峰期,干预阶段为六周,在干预阶段的高峰期,人们平均每天食用超过六份发酵食品,所以每餐大约两份,而且,你知道,答案是,这真的取决于发酵食品是什么,我们只是告诉他们坚持包装上推荐的剂量。他们购买的是康普茶,比如6盎司,泡菜大约半杯,酸奶等等。
好极了。那么结果如何呢?
是的,结果在某种程度上让我感到惊讶,但经过更深入的思考,即使在我解释了这项研究与本次谈话的背景后,也很容易看出为什么我们会看到这样的结果……结果令人震惊,因为我们进入这项研究时的假设是,高纤维饮食会产生巨大的信号。我们知道这是西方饮食中的一大缺陷。
我们所有的动物研究都告诉我们,高纤维饮食确实会导致更健康的微生物群,并可能导致免疫系统的积极变化,事实上,即使我们资金有限,我们得到了很好的捐赠支持,但在我们开始这项研究时,我的实验室非常渴望做好高纤维部分的研究,克里斯托弗有点强迫我们做发酵食品的部分研究。我们认为这有点古怪,很酷,比如活微生物应该令人兴奋。让我们试试吧。
所以我们加入了它,结果我们非常感谢他强迫我们,因为事实证明,发酵食品组给了我们很大的信号。尽管我们的假设是高纤维饮食会导致肠道产生更多短链脂肪酸、更丰富的微生物群、更少的免疫系统炎症,但我们并没有在所有队列中看到这一点。我们实际上看到了对膳食纤维的非常个性化的反应,所有这些都归结于这些反应是什么。
真正的重大信号出现在发酵食品组,我们看到了你希望在西方微生物群和西方人身上看到的所有东西。在他们食用发酵食品的六周时间里,我们看到了微生物群多样性的增加。而且,我们总是可以说,当涉及到我们的微生物群落时,更高的多样性通常更好。
我们知道有些情况,例如细菌疫苗,其中更高的多样性实际上是疾病状态的标志……但是,考虑到肠道和生活在工业化世界的人们的背景,更高的多样性通常更好。我们知道多样性存在一个范围。多样性越高的人,通常心脏越健康。
如果你能提高你的多样性,你的状态就越好。所以我们看到了多样性的增加。然后,主要的问题是,当这些人通过发酵食品增加他们良好的微生物多样性时,免疫系统发生了什么变化。我们进行了大量的免疫分析,我们观察到几十种免疫标志物和炎症标志物在研究过程中减少了。
所以,我们在研究过程中多次测量这些指标,并且在研究过程中,一些指标如白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α等各种炎症介质呈逐步下降趋势。即使你深入到免疫细胞中,开始观察它们的信号通路,我们也看到,与研究开始时相比,研究结束时这些信号通路活性较低,表明炎症的消退。所以,这正是我们假设会随着时间的推移导致炎症性疾病发生率降低的情况。
这是一个非常短的研究的巨大延伸,所以完整的方案我认为是14到17周左右。实际的干预阶段包括四周的逐渐增加和六周的维持期。所以干预本身是十周,但有六周是真正的高剂量高纤维或发酵食品。
是的,我很高兴你提到了逐渐增加,因为我食用发酵食品的经验是,让系统有机会适应,我的意思是,如果你一次性吃很多泡菜,那可能是你生命中最糟糕的一天和一夜,但你会知道你做到了,就这样。所以你想逐渐适应它,我现在已经到了一个地步,有些人认为这很恶心。
但在我锻炼后大量出汗后,我喜欢实际上喝泡菜浸泡过的液体,我认为我通过这种方式摄入了盐分和一些发酵产物,作为一种术后补充。但如果六个月前我这样做,直接喝下去,我想我会很难受。我开始少量食用,然后……
每天增加一点。所以对于发酵食品和纤维来说,众所周知,这种逐渐增加的方法是避免腹胀和其他可能在你的微生物群重新配置并开始发酵更多并改变群落数量时发生的消化不良的非常重要的方法。所以,你应该按照自己的节奏进行逐渐增加,如果有什么不对劲。
只是保持在那个水平,你知道,我们以一种非常谨慎的方式让人们达到最高剂量,关于布里恩的问题,请注意一下。这实际上是我们让参与者在发酵食品阶段使用的一种产品。实际上有一种叫做“肠道射击”的产品,这只是他们销售的布里恩。
我们现在正在实验室里研究它。就在刚才,我刚从实验室会议回来,我的实验室里的一位研究员正在研究“肠道射击”,专门去除或存在于其中的发酵微生物,并观察它们粘膜免疫系统的变化。所以我们现在正在详细研究它,因为它富含乳酸和其他一些有趣的代谢物。
我喜欢我的奇怪行为无意中被斯坦福大学医学院研究。我想谈谈“肠道射击”这件事。“肠道射击”作为一种饮料出售。
对于某些听众和不同预算来说,这可能非常昂贵。如果你真的考虑一下,其中一些非常昂贵。但我之前描述过的自制康普茶,这不太像是腌制,而是自制泡菜。
这个方法在蒂姆的书《四小时厨师》中有提到,你可以从那里得到很多腌制方法,而且数量无限。一个警告。
我曾经打开冰箱,看到了一些类似“肠道射击”的东西。它不是“肠道射击”,我喝掉了整瓶,然后意识到那是24份。这就是我最初体验到不进行逐渐增加阶段的后果,我不建议这样做。有些东西非常有效。你可以食用,你知道。
即使是半份,我的意思是,从信息的角度来看非常有效,而且非常咸。所以有很多影响。
是的,我不会那样做,至少一开始不会。但所以这是一个交叉研究。
所以你们做了对照组,对吧?不仅仅是比较组。你们有一些最初在一组或另一组的个体……转移到不同的组……停止,然后返回。
是的,我们实际上只是让他们停止,并在洗脱期观察他们。对于像这样的饮食干预,理想的情况是进行交叉研究,就像你建议的那样。我们最近完成了一项地中海饮食与基托饮食的交叉研究,国际上还没有,但克里斯托弗正在整理这些数据,现在有一篇论文正在准备中。所以,如果你去克里斯托弗·加德纳的推特,你就能找到他报告这项研究的一些早期结果。
给我们讲讲……你想要告诉我们哪一个……地中海饮食和基托饮食中哪一个更好?
所以……我应该说这些的代谢效应……这是一项非常棒的研究。我应该让他的团队对此发表评论。微生物数据我们现在才刚刚生成。
所以他的团队根据这项研究整理的数据很大程度上独立于微生物数据。现在我们正在进行更深入的分析,将来我会对此有更多发言权,但我会回到这个问题。但这是一项非常令人兴奋的研究,因为人们以某种方式饮食。
这项研究真正漂亮的地方在于,我们甚至在干预的一部分时间里为他们提供食物。所以我们完全控制了他们至少可以吃什么。然后在第二阶段,他们自己做饭,然后我们交叉进行同样的实验。
因此,如果您有足够的预算,这就是进行此类研究的正确方法。我们没有时间或金钱来进行交叉研究,但我们确实进行了一次清洗期,在此期间,如果人们喜欢某种食物,我们并没有让他们停止食用。但我们进行了监测,并且有一些证据表明,植物性食物中的纤维减少了。例如,我们可以看到,许多人的多样性开始趋于平稳甚至逆转。因此,似乎需要维持干预措施以维持我们所测量的感知健康益处。
很好。我们将提供研究链接到标题中,感谢您的清晰描述,这是来自参与该研究的调查员之一的直接信息来源,这很棒。在研究过程中,是否有关于情绪改善、对感染的抵抗力等轶事证据?
这是一个序言。接下来我想谈谈的是,人们对所谓的益生菌对大脑的影响非常感兴趣。但我也想确保我们讨论一下肠道中的这些微生物如何建立条件,从而产生积极或消极的健康影响,我的意思是,这实际上是基于信号如何从肠道发出。
所以,当我食用更多发酵食品或某些饮料中含有的益生菌时,我确实注意到,我感觉,姑且这么说吧,“更好”。我希望有一种客观衡量“感觉更好”的方法,但我似乎思维更清晰、睡眠更好、情绪更好。
我知道我不是唯一一个这样的人,而且每当我服用强效抗生素时,我都会感觉更糟。但话又说回来,我通常是因为其他原因感觉不好才服用抗生素的。我不是仅仅因为感觉不好就服用抗生素。人们是否表示感觉有所改善?如果是这样,您观察到了什么?再说一次,我们正在强调这些……
作为初步数据。是的,作为这项工作的一部分,我们研究饮食干预如何影响我们的健康和福祉以及微生物组系统,我们与许多阅读过我们书籍或成为微生物学爱好者并已将这些改变应用到他们个人生活的人互动,我听到的与您所说的一样,很多人说他们精力更充沛、思维更清晰、睡眠更好。
他们的家人相处融洽,诸如此类的事情,这很难判断。这是因为这些人现在已经掌控了他们的饮食,并且总体感觉更好,因为他们掌控了自己的行为吗?还是说存在一系列实际影响,例如肠脑轴的影响?我们实际上实施了一系列问卷调查,甚至还进行了认知测试,试图了解其中的一些情况。
我应该说,这类例子不胜枚举,有些人声称他们的肤色有所改善,过敏症状有所减轻,可能还存在各种连锁反应。如果您能改善炎症,我们知道您可以改善认知能力。我们知道您可以改善您的皮肤和皮肤炎症。
所以我真的认为,许多这些说法是有根据的,只是在短期研究和小型队列中可能难以观察到。但我们并没有真正看到与认知和情绪相关的显著变化,以及我们正在测试的所有其他方面,这……可能有多种解释。我们还使用了一种标准化的……衡量方法。在两种干预措施中,似乎便秘减少了,排便情况有所改善。因此,排便习惯似乎有所改善,这往往会导致情绪改善,但我们无法证实这一点。
经典的精神分析学家会对此大加赞赏。在纤维组中,您观察到了哪些有趣的事情?很明显,该组在两个方向上都产生了一些意想不到的结果,有些您预期会看到的结果并没有出现,而发酵食品组则出现了同样的结果。但我猜想您在纤维组中也看到了一些非常有趣的事情。
完全正确。因此,当我们没有看到整个队列的反应时,我们开始更详细地查看数据。我们观察到的一件事是,在测量所有这些免疫参数时,似乎存在三种不同的免疫反应类型,一组总体炎症减少,另外两组的结果则好坏参半,在所有这些我们正在关注的指标中,部分炎症更多,部分炎症更少。
当我们开始深入研究是什么决定或预测了人们属于哪一组时,真正有趣的部分是,在研究开始时微生物组多样性最高的人最有可能炎症减少。因此,数据似乎告诉我们,如果您一开始就拥有多样化的微生物群,也许是一种能够降解各种膳食纤维的微生物群,那么您更有可能对它做出积极的反应。如果您拥有非常贫乏的肠道微生物群,那么您就不太可能对它做出反应。
回想一下我们之前讨论过的那个实验,在喂食西方饮食的小鼠中,多代人缺乏纤维会导致肠道微生物的丧失,这可能是因为我们许多工业化世界的人的微生物群现在已经如此贫乏,以至于即使我们短期内摄入高纤维饮食,我们肠道中也没有合适的微生物来降解这种纤维。其他研究小组也观察到了这一点。明尼苏达大学的一项精彩研究观察了来到美国的移民,在九个月内,当然是在数年内,来到美国的移民失去了肠道微生物组中的许多多样性,以及许多纤维降解能力。
因此,随着时间的推移,这可能变成一条单行道,我们很难恢复实际上能够降解纤维的微生物。我认为这可能与卫生和我们的环境有关,因为我们无法获得可能帮助我们降解我们实际上已经失去的纤维的新微生物。在某种程度上,如果不故意重新引入纤维降解微生物,这是不可逆转的。
我记得小时候,有些孩子会吃泥土,吃蜗牛,这听起来很恶心。但你知道,孩子们身上沾满了泥土,现在可能没那么多了,当然在大流行期间,人们更多地使用免洗洗手液,在此之前,人们似乎对此很担心,但显然他们现在优先考虑了这一点,那么,您有孩子吗?当他们还小的时候,您是否鼓励他们与宠物、泥土和环境中的其他东西互动,前提是这些东西没有毒性?
没错。这实际上是一个持续的成本效益分析。我想说的是,现在大流行以及一般的传染病,重要的是要意识到通过细菌传播损害健康的可能性,因此,洗手很重要,我们必须注意细菌的传播。
但我认为,我们对环境的消毒已经过分了,例如,用抗菌剂处理购物车等东西,以及牙刷,你知道,抗生素和杀菌剂无处不在。当我们抚养女儿时,她们还小,我们会进行这样的权衡,我们会考虑,如果我们去远足或在花园里工作,沾上一点泥土,那么在吃午饭前洗手可能没那么重要。如果您在一个公共游乐场,那里可能有其他孩子携带细菌,甚至可能还有杀虫剂等化学物质,那么洗手可能就更重要了。
如果您去过杂货店或地铁,那么洗手可能是个好主意。但我认为,您真的需要考虑一下具体情况,接触环境中的微生物可能是教育我们的免疫系统并保持免疫系统适当平衡的重要组成部分。这只是找到安全地做到这一点的正确方法的问题。我们观察到的发酵食品的结果可能是利用相同途径的一种方法,这是一种安全接触微生物的方式。
有趣的是,要谈谈信号如何从肠道传递到身体的其他部位。我们没有时间讨论所有受益于多样化微生物群或健康微生物群的系统,但我们谈到了免疫系统,从肠道沿其整个长度,据我所知,到血液、其他器官和组织,都有活跃的信号传导和运输。对于免疫系统来说,
这似乎很简单,例如,产生一定数量的促炎细胞因子,如IL-6等等,也许会增加抗炎细胞因子,如IL-10等等,但我们知道存在肠脑轴,神经元在脑和肠之间双向交流。但假设我吃了发酵食品,我做了所有正确的事情,我的肠道微生物群多样化,并且所有有益物质都在正确的位置。这些微生物群的繁荣是如何传达给身体其他部位的呢?因为它们在做它们的事情。
我不知道它们是否有意识,但它们可能并没有想着照顾我,安德鲁,但我感觉更好,或者我可能生病的次数更少,或者更快地对抗感染。这究竟是如何发生的?我的意思是,微生物群是否仅限于肠道,但信号分子是下游的,以某种下游的方式产生好或坏的影响?或者身体是否存在某种直接识别,或者身体中是否存在某些细胞会对“肠道微生物群健康”做出反应,因此我可以产生更多有益物质,
更少的坏东西?你说得对,这非常复杂。我们的身体感知肠道中的微生物及其产生的分子有很多种方式。它们产生的分子当然是存在的微生物的产物,以及它们作为代谢输入所接收到的东西,我们吃的东西以及环境中存在的其他微生物为它们提供的分子。
所以,你知道,这是一个复杂的矩阵,但我们知道,也许最简单的起点就是免疫系统,我们知道,我们体内绝大多数免疫细胞都位于肠道中,因为那里有如此密集的微生物群,我们认为它们是有益的微生物,但它们只有在肠道的正确位置才是有益的,一旦它们错位,我们就知道它们会变成机会性病原体。因此,免疫系统在将它们保持在适当位置方面发挥着重要作用。
这对该系统不进入疾病状态至关重要。免疫系统有多种监测微生物的方法。肠道中实际上存在专门的结构,即派伊尔集合淋巴结,它们实际上会吸收微生物。
它们实际上允许微生物以一种非常可控的方式进入这群免疫细胞,这样,这组免疫细胞就会了解屏障另一侧的微生物是什么。就像水上巡逻一样,没错,它们把它们带进来,检查它们,然后……准备好应对所需的反应。
还有一些被称为树突状细胞的细胞,它们会伸出长长的臂膀,这些突起伸入肠腔并做同样的事情,吸收微生物,将它们带回并进行采样,除了这些直接采样机制外,肠道衬里的细胞还具有大量的受体,这些是专门的蛋白质,可以感知微生物产生的模式,即分子模式。例如,毒素、脂多糖、细菌的细胞壁,我们有专门的受体来识别这些,如果这些信号变得过于强烈,或者如果它们在错误的地方被感知到,这就会刺激炎症反应。所有这些方法都可以监测成员资格、位置以及距离。
但是,还有另一套感知代谢活动的方式,它们正如你之前提到的,这些细胞类型在肠道中表达味觉受体,并能以某种方式采样膳食成分。肠道中也有相同类型的类似细胞,它们感知微生物群产生的代谢物,以便我们的身体能够感知正在进行的代谢活动类型。然后,除了这些之外,还有一个极其重要的肠神经系统,它向大脑发送信号,决定诸如肠蠕动之类的活动。
我应该去除这里的东西吗?我应该快速地把它移走吗?到底发生了什么?我需要与免疫细胞相互作用吗?所以,不同细胞类型之间存在着非常复杂的相互作用,而许多感知所有这些信号的肠道细胞,许多免疫细胞实际上可以离开,它们可以通过血液循环到达粘膜表面的其他区域,从而使粘膜表面广泛地对正在通过的物质产生免疫力。
因此,细胞之间存在多种交流方式,而微生物群产生的许多分子实际上可以直接进入血液。因此,分子的种类仍在被定义中。我们正在努力弄清楚所有这些化学物质是什么。
我们提到了短链脂肪酸,但那只是冰山一角。还有像吲哚衍生物和酚类等非常有趣的化合物,它们是由微生物从氨基酸代谢物中衍生出来的,并被吸收到血液中。然后我们进一步代谢这些,它们成为一种共代谢物。然后,它们可以继续与我们全身不同受体结合,只要血液可以到达的地方,并开始触发信号传导。
目前尚不清楚这些分子中是否有任何分子足够小,可以穿过血脑屏障,因为假设和目前的观点是,神经递质是在肠道中制造的,并通过肠脑轴进行信号传导,即神经元在脑和肠之间来回进行电信号交流,从而调节情绪等,至少在动物模型中是这样。
并且有一些新兴的人体研究表明,改善自闭症谱系障碍的症状甚至可能是一种补充。我在这里基本上要说的是,有一些证据表明,改善肠道微生物可以改善精神和发育障碍的预后。但你告诉我的是,微生物群本身正在制造可以进入血液的化学物质。
因此,我问的是,这些化学物质是否可以直接从血液进入大脑。它可能不是通过神经元进行的肠脑轴,它实际上可能只是血清素进入大脑,或者其他信号分子进入大脑。
大脑物质完全正确,你知道,大多数这些分子的生物学机制还不为人所知,但肯定像血清素那样已经被分析过了,你可以感知这些微生物的代谢物……
它们正在……
但是,非常有趣的是,我认为许多这些分子,如果它们以高剂量存在,则具有毒性或毒性特性。我们知道,许多这些代谢物进入血液后,最终会通过肾脏和尿液排出。因此,我们实际上可以通过观察尿液中存在的代谢物来监测肠道中正在进行的代谢活动,因为许多这些代谢物都起源于你的肠道,来自你的肠道微生物。但是,患有肾脏疾病的人,他们的肾脏过滤功能不正常,实际上会在血液中积聚高水平的许多这些代谢物。这可能导致更多这些分子穿过血脑屏障,事实上,肾脏中负责将这些分子输送到尿液中的转运蛋白也存在于血脑屏障中,如果这些分子确实穿过了血脑屏障,则负责将这些分子输送回血液中,我们知道,脑雾是肾脏疾病的一个主要症状,这可能是因为许多这些代谢物在血液中积聚,然后穿过血脑屏障进入中枢神经系统。
太神奇了。我很高兴你提到了脑雾,几年前,一些科学新闻报道以及媒体报道称,过量服用片剂形式的益生菌可能会导致脑雾。我不知道这是否属实,但这引发了一个关于片剂益生菌的普遍问题。
我服用了几年,只是认为这对我的肠道微生物有好处,后来我改用发酵食品,很大程度上是因为你和克里斯发表的研究成果,但对于那些没有从抗生素疗程中恢复过来或没有服用抗生素的人来说,你对益生菌的看法是什么?我听说益生菌中微生物的种类可能不是我们想要繁殖的种类。但我也听说这可能并不重要。
那么,你的一般看法是什么?它们也可能相当昂贵。我知道我今天一直在谈论价格,但我总是想考虑到人们的预算各不相同,你知道,益生菌可能是最昂贵的补充剂之一,如果你购买的是最优质的产品,你每月很快就会花费数百美元,如果它们真的会导致脑雾,那么我就不想服用它们了。
完全同意。市场上充斥着许多骗人的东西。我的意思是,人们知道……我认为许多这些公司都知道他们可以利用人们的恐惧,从他们那里赚取大量金钱,而没有任何数据来支持他们的益生菌有任何作用。
因此,我想首先要说的是,因为这是一个补充剂市场,它在很大程度上不受监管,这意味着市场上有很多劣质产品,以及许多产品,即使它们并非故意制造不良,但质量控制也不好。已经有几项研究对非处方益生菌进行了调查,通过测序确定了其中含有的成分,结果表明,其中含有的成分与标签上标明的成分不符。所以,许多……
补充剂都是如此,不幸的是,补充剂公司也是如此。这是我们在播客中经常讨论的一个话题。有一些信誉良好的品牌,他们会付出很多努力来做好事情。而许多公司,由于某种原因,只是……
与实际情况不符。因此,有一些……益生菌公司可以将他们的产品送到独立机构进行验证。因此,你应该寻找产品上的这种验证。还有一些非常知名的品牌。而且……
你知道,他们的声誉岌岌可危,所以他们可能会在质量控制方面投入更多资金,而一些不知名的品牌则不会……但你知道,关于益生菌的数据范围非常广。我认为我们推荐的做法是,尝试寻找优质产品,然后自己尝试一下,看看你是否能找到适合你的产品。我认识一些人,他们有便秘问题,而且……他们不想改变饮食,他们发现了一种益生菌可以帮助他们解决这个问题……如果你能找到适合你的产品,那就太好了。
我想说的是,目前的数据对益生菌对微生物群的影响并不十分积极。有一些不错的研究考察了益生菌对抗生素治疗后恢复的影响,结果表明它会减缓微生物群的恢复……还有一些研究……其中没有看到预期的重大信号,正如你希望的那样,益生菌应该可以治疗不同的疾病。已经进行的荟萃分析确实表明,在某些情况下,从……感染中恢复过来,即使这可能会导致你的微生物恢复得更慢,但这实际上可能会阻止真正的疾病,即病毒感染的恢复。
益生菌可能会有所帮助。但由于产品种类繁多,而且每个人在微生物群方面都是独一无二的,因此很难知道对于特定适应症是否存在好的产品。我听到的一个非常好的建议是,尝试找到……一项支持……一项设计良好的研究。对于非科学家来说,这非常困难。但如果你遇到医疗问题或想咨询医生,那么……这可能会有所帮助。但找到一项研究,其中某种特定的益生菌成功地完成了你想要达到的目标,然后坚持使用这种益生菌,这确实是作为在该领域起步的最佳方法。
我认为。益生元怎么样?有很多原因可以解释为什么我认为益生元会有益,它基本上是促进纤维系统,我们今天对此进行了大量讨论……
是的,是的,绝对的。关于益生元的研究结果好坏参半。已经进行了一些使用纯化纤维的研究,你实际上会看到微生物多样性在研究过程中下降,因为你得到的是少数几种擅长利用这种纤维的细菌的大量繁殖,而这是以肠道中所有其他微生物为代价的。
因此,很难用纯化纤维来复制你例如在沙拉吧中获得的结果,就你将接触到的各种复杂碳水化合物而言。我认为该领域的普遍观点是,食用各种各样的植物以及随之而来的各种纤维,可能比纯化纤维更能促进微生物群的多样性。
现在,再次强调,许多人从纯化纤维中受益,无论是对于肠道动力还是其他方面……他们经历的胃肠道健康问题。再次强调,我认为这是一种你必须……尝试找到适合你的东西。但是,也有一些研究表明,如果你在西方饮食的基础上快速添加大量纤维,你实际上可能会导致你的肝脏发生奇怪的代谢变化,因为你会有大量的纤维以及大量的脂肪……
进入系统,至少这是理论。在几年前发表的一项小鼠研究中,他们实际上发现,一部分小鼠在服用高剂量益生元的同时食用西方饮食时,会患上肝癌。这是否代表人类生物学,我们不知道。但是,纯化纤维在结构多样性方面以及在肠道中发酵速度方面肯定非常不同,因为如果你食用植物,复杂的结构会真正减缓微生物的发酵速度,你最终会在结肠的整个长度上获得缓慢的速率,而不是食用易溶于水且易被微生物利用的东西时可能发生的这种大量发酵。
很有趣。所以,我想,是否可以回到这个想法,尽量避免加工食品,那些高度美味的食物,它们有时被称为超级美味的食物,它们富含隐藏的糖和纤维……听起来一些纤维是有好处的……尽管研究结果如此,你指出,如果你有合适的微生物群,你将有更好的背景,并且会对纤维有更好的反应,也许是长期反应,但对于那些人来说是值得的。然后是发酵食品,因为没有理由不能同时做到这两点。正如我们之前讨论的那样,许多发酵食品都含有纤维,所以你可以一举两得。
而且,我们看到的微生物多样性增加,在发酵食品组中,这可能是某种可以辅助高纤维组的东西。因此,我们现在正在计划另一项即将进行的研究,我们将进行高纤维、高发酵食品,然后是纤维加发酵食品,看看是否存在协同作用……
效果,我想。说真的,虽然我想我会有偏见,因为我有点……好吧,那是抽血……
用来测量……
炎症。我非常感激的是,这是一个生物学领域,尽管我已经阅读了很多论文,参加了很多讲座,阅读了很多媒体文章,但在今天之前,它对我来说仍然有些神秘。你已经向我们描绘了一幅关于这个系统如何运作的生动画面。
人们在哪里可以了解更多关于你正在做的工作的信息?我们当然可以提供链接,你和你的妻子,你们在实验室里,你们写了一本关于这个主题的书。你能谈谈这本书吗?我们可以在哪里了解更多关于Sonnenburg实验室以及你正在做的工作的信息?也许人们甚至可以参与其中的一些……
研究,是的,太棒了。如果我们能让更多人参与进来就好了,我一直在寻找……自愿参与者……是的,我和我的妻子写了一本书,叫做《好肠道》,这实际上是对我们如何根据在该领域的工作来改变我们生活方式的回应,我们非常熟悉这项研究,我们看到许多不研究肠道微生物的朋友,但他们非常了解情况……
许多科学家并没有做我们正在做的事情。很明显,只是缺乏信息从该领域传到其他人。因此,我们想……让那些不是微生物学家的也能接触到这些信息。
还有一个非常有趣的故事。我们当时在一个……会议场所,整个夏天都在举办科学会议,一星期接一星期,不同的领域。所以,那里的人只是在应付这些新来的群体,一星期接一星期。
我们在那里参加一个微生物组会议……那些在餐厅工作的人走到我们面前说:“这是什么群体?这很奇怪。”我说:“什么奇怪?”他们说:“我们能保证沙拉吧的供应。”很明显,在我们去微生物组会议之前,没有人做我们正在做的事情,然后每个人都在做我们正在做的事情,所以……总之,我们写了这本书来谈论个人的旅程,以及该领域的科学,嗯……是的,只是……为人们打下基础,如果他们想开始考虑这些变化的话。
然后,你知道,在……与我们的研究联系方面,当然,斯坦福大学的人类微生物组研究中心是我们的主要基地,我们在这里进行许多饮食干预研究。我们列出了那里的研究,提供了更多关于我们正在做什么的信息,然后我们有一个实验室网站,人们可以去那里阅读更多关于我们研究的信息。嗯……是的,但是……我们一直在寻找参与我们研究的参与者。
很好。我们会提供所有这些资源的链接。我只想说,非常感谢你与我们分享你的知识,以及你和埃拉(你的妻子)和克里斯所做的,以及正在继续做的令人难以置信的工作。
我认为,当我开始我的训练时,我听到了一些关于微生物群的信息,我只是看到那些研究传染病的人。就像所有坏事一样,人们意识到我们携带所有这些重要的货物,我们需要照顾好这些货物,这样我们才能照顾好自己,这很有趣也很重要。非常感谢你的时间和你的工作。我希望我们能再次合作。
谢谢,安德鲁。这是一次很棒的谈话。太棒了。
感谢您今天加入我,与贾斯汀·森伯格博士讨论关于肠道微生物组的话题,如何优化您的肠道微生物以促进健康。请查看森伯格实验室网页,sonnenburg拼写为S O N N E N B U R G L A B,不是stanford.edu。那是sonnenburg lab,不是stanford.edu。他们经常招募参与研究,探索营养的不同方面如何影响他们的肠道微生物组,就像我们在今天的节目中讨论的那样。
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