你有没有过这样的夜晚,翻来覆去到凌晨两点,脑子像被按下了重播键,一遍又一遍地回想白天的琐事?你以为是压力太大、咖啡喝多了,或者手机刷得太久,其实这样的问题可能藏在你的肠道里。

肠道细菌也会让你失眠(图片来源:作者使用AI生成)

近年来,肠脑轴(gut–brain axis)这一奇妙的生理通道越发受到科研人员的关注。消化道壁不仅有约 5 亿个神经元分布(数量相当于猫的大脑神经元总数),无需中枢神经系统参与即可独立调控肠道功能(如蠕动、分泌、吸收等基础生理过程),此外还居住着几十万亿个微生物,它们不仅负责消化食物、合成维生素,还能影响多种生理功能。有人把它们称为“第二大脑”,并非夸张。

肠道细菌如何影响我们的睡眠

人类的肠道是一个复杂的生态系统,居住着约为 3.8 × 10¹³(约38万亿)个微生物个体,其中大多数是细菌。它们共同组成了一个巨大的肠道微生物群。这些细菌不只是默默分解食物的劳动者,它们还能通过“肠—脑轴”与中枢神经系统对话,影响人的情绪、压力反应,甚至睡眠节律。

肠脑轴示意图(图片来源:作者使用AI生成)

肠-脑对话主要依赖三种机制:化学信号、神经信号与免疫信号。

首先,部分细菌会分泌短链脂肪酸,如丁酸、丙酸和乙酸,这些分子能作用于脑细胞上的感受器(如 FFAR2、FFAR3),调节学习、记忆与睡眠。其次,一些细菌还能通过代谢色氨酸,影响神经递质 5-羟色胺和褪黑素的生成——这两种物质恰恰是人体入睡程序的关键按钮。最后,肠道菌群还能与免疫系统互动,间接影响大脑的炎症反应和神经活动。

南京医科大学与乔治梅森大学团队的研究进一步揭示了哪些细菌在这场失眠剧中扮演关键角色。他们分析了超过40万人的遗传数据与肠道菌群特征,找出了22个与失眠相关的菌群谱系。其中,14种细菌会增加失眠风险,如 无害梭菌群(Clostridium innocuum group)、普雷沃菌属7型(Prevotella 7)、拉克诺梭菌属(Lachnoclostridium)、副普雷沃菌属(Paraprevotella )等;而8种细菌似乎能起到保护作用,例如粪球菌属1型(Coprococcus 1)、乳球菌属(Lactococcus)、放线菌科(Actinomycetaceae)等。

研究团队发现,风险最高的菌属是 Clostridium innocuum group。这种细菌本身并非致病菌,但它会影响体内的色氨酸代谢途径。色氨酸是合成 5-羟色胺的原料,而 5-羟色胺又是褪黑素的前体——褪黑素能帮助我们入睡。如果某些细菌过度消耗了色氨酸或打断了这条代谢链,就可能导致大脑缺乏睡意信号。

另一方面,具有保护作用的Coprococcus 1等菌能产生丙酸盐等短链脂肪酸,维持肠道屏障与神经信号平衡,从而有助于稳定情绪与睡眠节律。换句话说,某些菌群可能像催眠师,让身体进入宁静模式;而另一些菌群则像搅局者,让人精神亢奋、难以入睡。

睡不好也会“喂坏”肠道

令人意外的是,科学家发现这段肠道与睡眠的关系并不是单向的。失眠本身也会反过来改变肠道菌群,让身体陷入一个越睡越糟的循环。

在这项研究中,科研团队通过反向因果分析发现,长期失眠会导致多达 19类肠道细菌的丰度发生变化。其中,有些细菌数量显著上升,例如臭杆菌属(Odoribacter)和线状霍德曼菌(Holdemania filiformis);而一些有益菌,如 萨特菌属(Sutterella)、拉克诺螺旋菌科(Lachnospiraceae UCG-001)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等,则明显减少。这些变化意味着,失眠不仅让人精神疲惫,也在默默重塑肠道生态。

失眠本身也会反过来改变肠道菌群示意图(图片来源:作者使用AI生成)

科学家认为,失眠导致肠道菌群失衡(脑-肠对话)主要有三方面原因:

一是压力作用。长期睡不好会促使大脑分泌应激激素(如皮质醇、去甲肾上腺素),通过“脑–肠轴”影响肠道神经活动,使菌群结构发生变化。

二是炎症反应。失眠者体内炎症因子(如IL-6)升高,破坏肠道屏障,使“坏菌”更易滋生。动物实验显示,将睡眠剥夺者的菌群移植到小鼠体内,会引起炎症和焦虑行为。

三是生物钟紊乱。熬夜会打乱体内与肠道菌群的“昼夜节律”,使原本夜间修复的菌类无法正常工作,进而影响免疫因子与神经递质的合成和分泌。

由此形成一个恶性循环,肠道菌群失衡使人失眠,失眠又进一步破坏菌群。研究者称之为自我放大的肠–脑回路,提醒我们失眠的根源可能不止在大脑,也在肠道。

值得注意的是,这种双向作用也揭示了一个积极的信号:如果能通过调整肠道环境来恢复菌群平衡,也许就能打破失眠的循环,让身体重新找回那份夜的安宁。

总结

当我们在深夜里辗转反侧,也许该问问自己一个意想不到的问题:我的肠道菌群还好吗?

这项来自南京医科大学与乔治梅森大学的研究,为“失眠”提供了一个全新的生物学视角——原来,影响我们能否安睡的,不只是工作压力或精神焦虑,还有体内万亿微生物的协奏与失调。此外,长期睡眠紊乱也会破坏肠道生态,形成一个难以打破的“恶性循环”。

未来,科学家希望通过益生菌、益生元或粪菌移植等方式,尝试调整肠道微生态,为失眠治疗提供新思路。虽然这些疗法还需大量临床验证,但这一发现至少让我们意识到——睡眠不仅是一场心理斗争,更是一场身体内部的微生态平衡战。

参考文献:

[1] Shi, Shangyun, et al. "Investigating bidirectional causal relationships between gut microbiota and insomnia." General Psychiatry 38.4 (2025): e101855.

[2] Matenchuk, Brittany A., Piush J. Mandhane, and Anita L. Kozyrskyj. "Sleep, circadian rhythm, and gut microbiota." Sleep medicine reviews 53 (2020): 101340.

[3] Adak, Atanu, and Mojibur R. Khan. "An insight into gut microbiota and its functionalities." Cellular and Molecular Life Sciences 76.3 (2019): 473-493.

[4] Jacobson, Amanda, et al. "The intestinal neuro-immune axis: crosstalk between neurons, immune cells, and microbes." Mucosal immunology 14.3 (2021): 555-565.

[5] Liu, Jinyuan, et al. "Deciphering the ‘gut–brain axis’ through microbiome diversity." General Psychiatry 36.5 (2023): e101090.

[6] Sender, Ron, Shai Fuchs, and Ron Milo. "Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body." PLoS biology 14.8 (2016): e1002533.

策划制作

作者丨邵文亚 福建医科大学副教授

审核丨刘 畅 深圳理工大学教授

来源: 科普中国新媒体

内容资源由项目单位提供