近来我们都知道社会上有一种戾气，一言不合就大打出手。这是行为和心理学上关注的一种行为，叫做 攻击行为 （aggressive behavior）。
攻击行为指个体通过有意伤害或威胁他人来达到某种目的的行为。这种行为可以是身体上的，也可以是言语上的，甚至可以表现为社交排斥或心理操纵。通俗来说，就是爱生气、爱打人、爱骂人、爱贬低人。
有些人可能从小受到了不正确的教育，比如孩子打人了，却被父母夸奖「真有劲」、「打得好」，或者孩子一发脾气或大吵大闹就能得到想要的东西，没有干预的情况下使孩子形成了错误的行为方式。
别看对别人的行为或者语言上的攻击感觉像是自己在以往经验和教育的影响下，脑子里想做的自发行为，实际上背后竟然有肠道微生物的影子。
偶尔人们也会纳闷，说心里有股无名火，但还是能控制，可又觉得「我这是怎么了，平常脾气没这么大呀，为什么今天失控了呢？」。
近年来，科学家不断揭示肠道微生物在人身上做的哪些自己从来不知道的事儿。千万别小看这些事情，觉得跟你无关，没听说过「打赢进局子，打输进医院」吗？岂止这些，现在打完人可能让你后悔不迭的是可能要赔上全家的财产。本期就让我们看看肠道微生物在攻击行为中的影响。
1. 攻击性与肠道菌群密切相关
人们常说，兔子急了都咬人，也就是说攻击性几乎在所有动物中都可以有所表现。科学家经常使用不同的动物模型研究攻击行为。
研究者在无菌小鼠4周龄时接种SPF小鼠的菌群，并将这些小鼠的子代作为前无菌小鼠。与前无菌小鼠相比，无菌小鼠的攻击性更强。这种攻击性增加可能与菌群造成的大脑多巴胺能系统改变有关。将前无菌小鼠的菌群移植给无菌小鼠能减少攻击性行为，越早移植效果越好。12周龄时的行为检测显示：0周龄时菌群移植能大幅减少攻击行为，6周龄（成年早期）和10周龄时移植效果不明显。 【1】
另一项研究也发现，与SPF小鼠（拥有正常菌群）相比，GF小鼠的攻击水平更高，它们的首次攻击潜伏期更短，攻击次数更多。在5周龄时定植SPF小时的菌群能让无菌小鼠攻击水平降低。 【2】
这两项研究都提示：缺乏好的共生微生物会增加个体的攻击性。
2. 攻击性的遗传与肠道微生物有关
在城乡生活的人谁没看到过鸡或者狗打架呢，科学研究发现，它们的攻击性都与肠道菌群密切相关。
与攻击性较低的蛋鸡品系（63）相比，攻击性高的蛋鸡品系（72）盲肠微生物不同。除此之外，72蛋鸡大脑中缝核五羟色胺（5-HT）和色氨酸含量更低而去甲肾上腺素更多，血液中的色氨酸（5-HT前体）和皮质酮水平更高。 【3】
这项研究提示：攻击性水平高低与肠道微生物有关，肠道微生物可能通过影响大脑的五羟色胺系统和去甲肾上腺素系统影响宿主的攻击性。
但这项研究无法解释攻击性由宿主基因决定还是肠道微生物决定，使用攻击性水平个体的肠道菌群的粪菌移植实验就有助于解答这一问题。
研究者使用了一种商业品系雏鸡（Dekalb XL）作为受体，给它们移植63或者72品系鸡的盲肠菌群。方法是从第 1 天到第 10 天每天进行口服强饲法（反正禽类吃屎也不是什么大惊小怪的事情），然后从第 3 周到第 5 周每周加强一次，在第6周和16周评估受体鸡的行为和生理生化情况。 【4】
结果与科学家的预期相同，实验表明：虽然基因相同，移植了不同菌群的鸡攻击性明显不同，与移植了63品系菌群的鸡相比，移植了72品系菌群鸡5周龄时啄笼子和其它鸡的频率更高，16周龄时啄其它鸡的频率也更高（也比没有接受菌群移植的对照组鸡高）。
伴随着行为改变的是鸡的盲肠菌群和大脑单胺能神经递质的改变。5周龄时，72品系菌群受体鸡的大脑（下丘脑）5-HT和5-HIAA（5-HT代谢物）水平高于63品系受体鸡，大脑去甲肾上腺素和多巴胺水平低于对照组鸡。16周龄时，72品系菌群受体鸡的大脑的色氨酸水平显著低于63品系受体鸡，血清5-HT和色氨酸水平也都低于63品系受体鸡。大脑神经递质含量与某些盲肠微生物显著相关。
这些研究结果提示：攻击性还真的不是由自身基因决定，而是由身上携带的特殊肠道微生物决定，在生命早期（幼年）改变肠道微生物类型即可改变攻击性。
3. 抗生素能改变攻击性吗
使用抗生素可能会去除某些特定微生物，是否也能改变攻击性行为呢？答案非常有意思，抗生素可以减少甚至清空肠道微生物，造成与无菌动物相似的情形。这种只改变菌群不改变基因的做法是否改变攻击性更加引人注目。
这组观察来自对昆虫的研究：与对照组黑腹果蝇相比，抗生素处理能将黑腹果蝇的攻击性提高150%，而单一植物乳杆菌或者短乳杆菌定植都能显著降低攻击性。进一步的分析发现，抗生素处理的黑腹果蝇具有更多攻击性相关信息素（ cVA（顺式乙酸异戊烯酯） 和 (Z)-9 三碳烯，植物乳杆菌定植能减少这些信息素），攻击性信息素受体和转运蛋白的表达显著增加（ OR67d、OR83b、GR32a 和 LUSH）。 【5】
也就是说，抗生素可能通过改变信息素系统来增加果蝇这种昆虫的攻击性行为。但是对于更复杂的动物，抗生素也能产生这么大影响吗？
啮齿动物的研究结果也是肯定的。与对照组相比，抗生素处理会显著增加小鼠的攻击性水平，增加到接近无菌小鼠的水平。 【2】 那么需要了解抗生素是通过什么机制增加了攻击性？
尿液代谢组分析显示：伴随着菌群改变的尿液色氨酸和肌酐含量变化是关键。抗生素处理会显著增加尿液中的色氨酸和肌酐水平（与无菌小鼠相似），而给无菌小鼠定植正常菌群（5周龄时）能降低尿液色氨酸和肌酐含量。
对于5-HT系统的分析显示：抗生素处理导致大脑（全脑）色氨酸水平增加，5-HT水平减少，5-HIAA水平增加，5-HT周转率增加。
对大脑五个区域（前额叶皮层、杏仁核、海马、下丘脑和隔膜）的转录分析发现：抗生素处理导致小鼠大脑转录组发生明显改变。比如血清素受体超家族的多个成员，包括5-HT受体基因 1A （htr1A）、1B （htr1B） 和 2A （htr2A），在抗生素治疗后至少三个大脑区域的表达水平发生显著变化；与 SPF 组相比，抗生素治疗后隔膜RBFOX1的表达水平显著增加（RBFOX1 编码一种剪接因子，该剪接因子参与对大脑发育至关重要的广泛神经元基因网络的选择性剪接）。
大脑5-HT系统确实是一个关键却又易受外界因素影响的神经递质系统。 食与心 在以往研究中也发现，慢性炎症和压力都会扰乱5-HT系统，而补充NS乳酸菌不仅能调整菌群，也能修复5-HT系统功能。
回到本研究，研究者进一步探索了人类菌群对于攻击性的影响。对于出生后48小时内接受过或没接受过抗生素治疗的婴儿，采集婴儿一个月龄时的粪便样本，移植给5周龄的无菌小鼠。结果发现，移植了抗生素暴露婴儿菌群的无菌小鼠，攻击行为显著增加，即使这些菌群是抗生素暴露后恢复了一个月的菌群。
伦理问题的原因，人们无法在人类中验证抗生素对于攻击性的影响，但大规模调查研究依然可以给我们提供重要线索。
新西兰的一项队列研究（涉及5589名儿童）分析了儿童抗生素暴露与4.5岁时行为和认知情况的关联。结果发现：出生后第一年早期接触抗生素与行为困难、执行功能差、和理解语言的能力（ Receptive language abilities ）降低相关；且剂量反应明显，即抗生素暴露越多行为和认知降低越大。在调整了混杂因素后，成对比较表明，在9月龄之前的抗生素暴露与较低的语言理解能力相关。1岁之前的任何年龄的抗生素暴露与 4.5 岁时行为困难评分的增加相关。【6】
丹麦的一项大规模研究对一百多万名（1098930）儿童青少年进行了平均9.76年的追踪，结果发现：需要住院治疗的感染与随后被诊断为任何精神障碍的风险增加有关（风险增加84%），并且与开具精神药物处方的风险增加有关（风险增加42%）。用抗感染药物治疗的感染与被诊断为任何精神障碍的风险增加有关（风险增加40%），并且与开具精神药物处方的风险增加有关（风险增加22%）。感染后精神障碍的风险与抗生素的使用剂量以及最后一次感染的时间有关。兄弟姐妹分析也显示，感染及抗生素使用会明显增加精神障碍风险和开具精神药物处方的风险。感染及抗生素治疗影响最大的精神障碍包括：精神分裂症谱系障碍、强迫症、人格和行为障碍、智力低下、自闭症谱系障碍、注意力缺陷多动障碍、对立违抗性障碍和品行障碍以及抽动障碍。 【7】
这两项大规模人类调查的结果与动物研究的发现可相互印证，即抗生素使用（尤其是幼年时的使用）会增加攻击性行为，升高攻击性行为相关心理问题风险。
食与心 温馨总结：人们曾一度以为，一个人脾气大暴躁爱攻击人是遗传的，父母脾气差孩子脾气也很难好到哪去。后来又发现可能是天生的，是基因决定的，有的人携带了特定的基因变异，天生比其他人更好斗。
但是最近的研究明确了肠道微生物可能才是影响攻击性的关键因素。缺少共生微生物的无菌动物攻击性明显增强，而及时恢复正常菌群能降低它们的攻击性。在幼年用抗生素消耗菌群也能增加攻击性，这种现象在动物中非常明显，抗生素可能通过改变菌群，进而扰乱大脑5-HT能神经系统来增加攻击性。对于遗传基础一致的个体，攻击性水平由肠道微生物决定，幼年定植攻击性强的菌群会增加攻击性，而定植攻击性低的菌群会降低攻击性。
人类的研究也证实，幼年使用抗生素会增加儿童行为困难、语言理解能力落后和执行功能差的问题。即便是儿童和青少年时期因为感染不得不使用抗生素，也会增加之后出现行为问题和心理疾病的风险。
有人可能会说，这也太夸张了，难道以后就不能使用抗生素了吗？感染严重不得不用抗生素时当然得用，不过用后注意菌群的调整恢复和大脑的恢复。就像研究中可通过补充益生菌减少攻击性行为一样，人类和其他动物同样可以通过菌群修复来改善行为。
食与心 及所在团队2008年北京奥运会前夕，在养猪场的一项动物行为研究中，每天定时在两个对照猪圈里进行猪的行为观察，一墙之隔，一侧是吃抗生素添加饲料，打得皮破血流的猪群；另一侧是吃乳酸菌相安无事和平共处的猪群，两边可谓天壤之别泾渭分明，让食与心至今记忆犹新。使用NS乳酸菌发酵饲料的猪和鸡，以及补充NS8的大鼠攻击行为都明显减少，而打斗次数减少都可以让养殖户感受到饲料的使用量竟然能减少将近15%！
那以来，实验室凡是遇到脾气暴躁的人都会提议吃点乳酸菌，减少一点脾气。确实很多朋友也发现经常食用NS8酸奶后，自己/家人/上司脾气明显变好了。由此食与心团队开发了有影响力的食品怡心菌（psychobiotic）和益沐心（emotion fit），让人们重新回到平和安静的状态，宁静而致远。
下期我们继续聊聊人的攻击性相关研究，敬请期待！
参考材料
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
