近來我們都知道社會上有一種戾氣，一言不合就大打出手。這是行為和心理學上關註的一種行為，叫做 攻擊行為 （aggressive behavior）。
攻擊行為指個體透過有意傷害或威脅他人來達到某種目的的行為。這種行為可以是身體上的，也可以是言語上的，甚至可以表現為社交排斥或心理操縱。通俗來說，就是愛生氣、愛打人、愛罵人、愛貶低人。
有些人可能從小受到了不正確的教育，比如孩子打人了，卻被父母誇獎「真有勁」、「打得好」，或者孩子一發脾氣或大吵大鬧就能得到想要的東西，沒有幹預的情況下使孩子形成了錯誤的行為方式。
別看對別人的行為或者語言上的攻擊感覺像是自己在以往經驗和教育的影響下，腦子裏想做的自發行為，實際上背後竟然有腸道微生物的影子。
偶爾人們也會納悶，說心裏有股無名火，但還是能控制，可又覺得「我這是怎麽了，平常脾氣沒這麽大呀，為什麽今天失控了呢？」。
近年來，科學家不斷揭示腸道微生物在人身上做的哪些自己從來不知道的事兒。千萬別小看這些事情，覺得跟你無關，沒聽說過「打贏進局子，打輸進醫院」嗎？豈止這些，現在打完人可能讓你後悔不叠的是可能要賠上全家的財產。本期就讓我們看看腸道微生物在攻擊行為中的影響。
1. 攻擊性與腸道菌群密切相關
人們常說，兔子急了都咬人，也就是說攻擊性幾乎在所有動物中都可以有所表現。科學家經常使用不同的動物模型研究攻擊行為。
研究者在無菌小鼠4周齡時接種SPF小鼠的菌群，並將這些小鼠的子代作為前無菌小鼠。與前無菌小鼠相比，無菌小鼠的攻擊性更強。這種攻擊性增加可能與菌群造成的大腦多巴胺能系統改變有關。將前無菌小鼠的菌群移植給無菌小鼠能減少攻擊性行為，越早移植效果越好。12周齡時的行為檢測顯示：0周齡時菌群移植能大幅減少攻擊行為，6周齡（成年早期）和10周齡時移植效果不明顯。 【1】
另一項研究也發現，與SPF小鼠（擁有正常菌群）相比，GF小鼠的攻擊水平更高，它們的首次攻擊潛伏期更短，攻擊次數更多。在5周齡時定植SPF小時的菌群能讓無菌小鼠攻擊水平降低。 【2】
這兩項研究都提示：缺乏好的共生微生物會增加個體的攻擊性。
2. 攻擊性的遺傳與腸道微生物有關
在城鄉生活的人誰沒看到過雞或者狗打架呢，科學研究發現，它們的攻擊性都與腸道菌群密切相關。
與攻擊性較低的蛋雞品系（63）相比，攻擊性高的蛋雞品系（72）盲腸微生物不同。除此之外，72蛋雞大腦中縫核五羥色胺（5-HT）和色胺酸含量更低而去甲基腎上腺素更多，血液中的色胺酸（5-HT前體）和皮質酮水平更高。 【3】
這項研究提示：攻擊性水平高低與腸道微生物有關，腸道微生物可能透過影響大腦的五羥色胺系統和去甲基腎上腺素系統影響宿主的攻擊性。
但這項研究無法解釋攻擊性由宿主基因決定還是腸道微生物決定，使用攻擊性水平個體的腸道菌群的糞菌移植實驗就有助於解答這一問題。
研究者使用了一種商業品系雛雞（Dekalb XL）作為受體，給它們移植63或者72品系雞的盲腸菌群。方法是從第 1 天到第 10 天每天進行口服強飼法（反正禽類吃屎也不是什麽大驚小怪的事情），然後從第 3 周到第 5 周每周加強一次，在第6周和16周評估受體雞的行為和生理生化情況。 【4】
結果與科學家的預期相同，實驗表明：雖然基因相同，移植了不同菌群的雞攻擊性明顯不同，與移植了63品系菌群的雞相比，移植了72品系菌群雞5周齡時啄籠子和其它雞的頻率更高，16周齡時啄其它雞的頻率也更高（也比沒有接受菌群移植的對照組雞高）。
伴隨著行為改變的是雞的盲腸菌群和大腦單胺能神經傳導物質的改變。5周齡時，72品系菌群受體雞的大腦（下視丘）5-HT和5-HIAA（5-HT代謝物）水平高於63品系受體雞，大腦去甲基腎上腺素和多巴胺水平低於對照組雞。16周齡時，72品系菌群受體雞的大腦的色胺酸水平顯著低於63品系受體雞，血清5-HT和色胺酸水平也都低於63品系受體雞。大腦神經傳導物質含量與某些盲腸微生物顯著相關。
這些研究結果提示：攻擊性還真的不是由自身基因決定，而是由身上攜帶的特殊腸道微生物決定，在生命早期（幼年）改變腸道微生物型別即可改變攻擊性。
3. 抗生素能改變攻擊性嗎
使用抗生素可能會去除某些特定微生物，是否也能改變攻擊性行為呢？答案非常有意思，抗生素可以減少甚至清空腸道微生物，造成與無菌動物相似的情形。這種只改變菌群不改變基因的做法是否改變攻擊性更加引人註目。
這組觀察來自對昆蟲的研究：與對照組黑腹果蠅相比，抗生素處理能將黑腹果蠅的攻擊性提高150%，而單一植物乳桿菌或者短乳桿菌定植都能顯著降低攻擊性。進一步的分析發現，抗生素處理的黑腹果蠅具有更多攻擊性相關資訊素（ cVA（順式乙酸異戊烯酯） 和 (Z)-9 三碳烯，植物乳桿菌定植能減少這些資訊素），攻擊性資訊素受體和轉運蛋白的表達顯著增加（ OR67d、OR83b、GR32a 和 LUSH）。 【5】
也就是說，抗生素可能透過改變資訊素系統來增加果蠅這種昆蟲的攻擊性行為。但是對於更復雜的動物，抗生素也能產生這麽大影響嗎？
嚙齒動物的研究結果也是肯定的。與對照組相比，抗生素處理會顯著增加小鼠的攻擊性水平，增加到接近無菌小鼠的水平。 【2】 那麽需要了解抗生素是透過什麽機制增加了攻擊性？
尿液代謝組分析顯示：伴隨著菌群改變的尿液色胺酸和肌酐含量變化是關鍵。抗生素處理會顯著增加尿液中的色胺酸和肌酐水平（與無菌小鼠相似），而給無菌小鼠定植正常菌群（5周齡時）能降低尿液色胺酸和肌酐含量。
對於5-HT系統的分析顯示：抗生素處理導致大腦（全腦）色胺酸水平增加，5-HT水平減少，5-HIAA水平增加，5-HT周轉率增加。
對大腦五個區域（前額葉皮層、杏仁核、海馬、下視丘和隔膜）的轉錄分析發現：抗生素處理導致小鼠大腦轉錄組發生明顯改變。比如血清素受體超家族的多個成員，包括5-HT受體基因 1A （htr1A）、1B （htr1B） 和 2A （htr2A），在抗生素治療後至少三個大腦區域的表達水平發生顯著變化；與 SPF 組相比，抗生素治療後隔膜RBFOX1的表達水平顯著增加（RBFOX1 編碼一種剪接因子，該剪接因子參與對大腦發育至關重要的廣泛神經元基因網路的選擇性剪接）。
大腦5-HT系統確實是一個關鍵卻又易受外界因素影響的神經傳導物質系統。 食與心 在以往研究中也發現，慢性炎癥和壓力都會擾亂5-HT系統，而補充NS乳酸菌不僅能調整菌群，也能修復5-HT系統功能。
回到本研究，研究者進一步探索了人類菌群對於攻擊性的影響。對於出生後48小時內接受過或沒接受過抗生素治療的嬰兒，采集嬰兒一個月齡時的糞便樣本，移植給5周齡的無菌小鼠。結果發現，移植了抗生素暴露嬰兒菌群的無菌小鼠，攻擊行為顯著增加，即使這些菌群是抗生素暴露後恢復了一個月的菌群。
倫理問題的原因，人們無法在人類中驗證抗生素對於攻擊性的影響，但大規模調查研究依然可以給我們提供重要線索。
紐西蘭的一項佇列研究（涉及5589名兒童）分析了兒童抗生素暴露與4.5歲時行為和認知情況的關聯。結果發現：出生後第一年早期接觸抗生素與行為困難、執行功能差、和理解語言的能力（ Receptive language abilities ）降低相關；且劑量反應明顯，即抗生素暴露越多行為和認知降低越大。在調整了混雜因素後，成對比較表明，在9月齡之前的抗生素暴露與較低的語言理解能力相關。1歲之前的任何年齡的抗生素暴露與 4.5 歲時行為困難評分的增加相關。【6】
丹麥的一項大規模研究對一百多萬名（1098930）兒童青少年進行了平均9.76年的追蹤，結果發現：需要住院治療的感染與隨後被診斷為任何精神障礙的風險增加有關（風險增加84%），並且與開具精神藥物處方的風險增加有關（風險增加42%）。用抗感染藥物治療的感染與被診斷為任何精神障礙的風險增加有關（風險增加40%），並且與開具精神藥物處方的風險增加有關（風險增加22%）。感染後精神障礙的風險與抗生素的使用劑量以及最後一次感染的時間有關。兄弟姐妹分析也顯示，感染及抗生素使用會明顯增加精神障礙風險和開具精神藥物處方的風險。感染及抗生素治療影響最大的精神障礙包括：精神分裂癥譜系障礙、強迫癥、人格和行為障礙、智力低下、自閉癥譜系障礙、註意力缺陷多動障礙、對立違抗性障礙和品行障礙以及抽動障礙。 【7】
這兩項大規模人類調查的結果與動物研究的發現可相互印證，即抗生素使用（尤其是幼年時的使用）會增加攻擊性行為，升高攻擊性行為相關心理問題風險。
食與心 溫馨總結：人們曾一度以為，一個人脾氣大暴躁愛攻擊人是遺傳的，父母脾氣差孩子脾氣也很難好到哪去。後來又發現可能是天生的，是基因決定的，有的人攜帶了特定的基因變異，天生比其他人更好鬥。
但是最近的研究明確了腸道微生物可能才是影響攻擊性的關鍵因素。缺少共生微生物的無菌動物攻擊性明顯增強，而及時恢復正常菌群能降低它們的攻擊性。在幼年用抗生素消耗菌群也能增加攻擊性，這種現象在動物中非常明顯，抗生素可能透過改變菌群，進而擾亂大腦5-HT能神經系統來增加攻擊性。對於遺傳基礎一致的個體，攻擊性水平由腸道微生物決定，幼年定植攻擊性強的菌群會增加攻擊性，而定植攻擊性低的菌群會降低攻擊性。
人類的研究也證實，幼年使用抗生素會增加兒童行為困難、語言理解能力落後和執行功能差的問題。即便是兒童和青少年時期因為感染不得不使用抗生素，也會增加之後出現行為問題和心理疾病的風險。
有人可能會說，這也太誇張了，難道以後就不能使用抗生素了嗎？感染嚴重不得不用抗生素時當然得用，不過用後註意菌群的調整恢復和大腦的恢復。就像研究中可透過補充益生菌減少攻擊性行為一樣，人類和其他動物同樣可以透過菌群修復來改善行為。
食與心 及所在團隊2008年北京奧運會前夕，在養豬場的一項動物行為研究中，每天定時在兩個對照豬圈裏進行豬的行為觀察，一墻之隔，一側是吃抗生素添加飼料，打得皮破血流的豬群；另一側是吃乳酸菌相安無事和平共處的豬群，兩邊可謂天壤之別涇渭分明，讓食與心至今記憶猶新。使用NS乳酸菌發酵飼料的豬和雞，以及補充NS8的大鼠攻擊行為都明顯減少，而打鬥次數減少都可以讓養殖戶感受到飼料的使用量竟然能減少將近15%！
那以來，實驗室凡是遇到脾氣暴躁的人都會提議吃點乳酸菌，減少一點脾氣。確實很多朋友也發現經常食用NS8酸奶後，自己/家人/上司脾氣明顯變好了。由此食與心團隊開發了有影響力的食品怡心菌（psychobiotic）和益沐心（emotion fit），讓人們重新回到平胡安靜的狀態，寧靜而致遠。
下期我們繼續聊聊人的攻擊性相關研究，敬請期待！
參考材料
1. Effect of gut microbiota early in life on aggressive behavior in mice - ScienceDirect
2. A gut reaction? The role of the microbiome in aggression - ScienceDirect
3. Microorganisms | Free Full-Text | The Microbiota–Gut–Brain Axis: Gut Microbiota Modulates Conspecific Aggression in Diversely Selected Laying Hens (mdpi.com)
4. Cecal microbiota transplantation: unique influence of cecal microbiota from divergently selected inbred donor lines on cecal microbial profile, serotonergic activity, and aggressive behavior of recipient chickens | Journal of Animal Science and Biotechnology (springer.com)
5. Antibiotics increase aggression behavior and aggression-related pheromones and receptors in Drosophila melanogaster - PMC (nih.gov)
6. Age at first exposure to antibiotics and neurodevelopmental outcomes in childhood | Psychopharmacology (springer.com)
7. A Nationwide Study in Denmark of the Association Between Treated Infections and the Subsequent Risk of Treated Mental Disorders in Children and Adolescents | Infectious Diseases | JAMA Psychiatry | JAMA Network
