舌头上的细菌可能悄悄影响你的脑力!PLOS One 揭示口腔菌群是硝酸盐与大脑之间的“中间人”

[日期:2026-09-24] 作者:生物谷 次浏览 [字体:大 中 小]

同样是步入七十岁,有的人思维依旧敏捷,有的人记忆、反应能力却明显衰退。造成这种个体差距,除了大脑本身的生理老化,如今越来越多科研把目光投向一个容易被忽视的部位——我们舌头上的口腔微生物。口腔健康与认知衰退的关联已经被不少研究报道,同时富含硝酸盐的甜菜、菠菜等蔬菜被认为有助改善脑部血流,研究者由此提出一条有趣的生物学猜想:口腔细菌,很可能就是连接膳食硝酸盐与大脑健康的中间关键角色。

一篇题为Oral microbiome signatures of ageing and cognitive function across distinct geographical cohorts的研究发表在PLOS One杂志,来自英国埃克塞特大学的科研团队,选取两个地理完全独立的人群队列,来检验这套口腔‑大脑的关联究竟是普适规律,还是局部人群的特殊现象。

想要理解这套机制,先要明白口腔细菌参与的硝酸盐‑亚硝酸盐‑一氧化氮通路。

当我们吃下富含硝酸盐的食物,硝酸盐进入血液循环,会被唾液腺富集重新分泌回到口腔;定居在舌背的部分共生细菌,会把硝酸盐还原成为亚硝酸盐,亚硝酸盐进入人体循环,进一步转化为信号分子一氧化氮。一氧化氮可以舒张血管,改善脑部的血液灌注,通俗来讲,舌头上的这部分有益细菌,相当于间接帮大脑完成 “疏通血管” 的工作。

为了排除地域生活习惯带来的干扰,研究分别在英国埃克塞特、比利时布鲁塞尔开展受试者招募,每个地点各 30 名健康成年人,划分青年、老年两组,每组 15 人,总计 60 名受试者。

全部受试者完成一套包含 10 项任务的标准化认知测试,覆盖工作记忆、处理速度、空间定向、情绪识别、风险决策等多维度认知能力,同时采集舌背拭子用于 16S rRNA 微生物测序,另外收集唾液、静脉血样本检测血浆与唾液中的硝酸盐、亚硝酸盐水平,同步记录血压等生理指标,再将微生物组成、一氧化氮相关生物标志物,和每个人的认知表现做关联统计分析。

研究结果显示:地理位置是塑造口腔微生物整体群落的重要驱动因素,英国与比利时两地受试者的舌背菌群整体构成存在统计学差异,一方水土不只塑造人的体质,同样塑造我们口腔内的细菌群落。

但跨越两个国家,衰老带来的菌群改变却表现出高度一致性,老年受试者舌背样本当中,密螺旋体属(Treponema)、坦纳菌属(Tannerella)这两类和牙周炎症密切相关的厌氧菌丰度显著升高,提示随着年纪增长,口腔微生态会向炎症相关的菌群偏移。

而和认知表现存在统计学关联的,主要是具备硝酸盐还原能力的两类细菌:微黄奈瑟菌(Neisseria flavescens)和副流感嗜血杆菌(Haemophilus parainfluenzae),不过二者和认知指标的相关性,在两个队列当中并不完全统一。

在比利时队列,副流感嗜血杆菌丰度更高,对应视觉物体学习、工作记忆任务表现更好;而英国队列里面,该菌丰度高的受试者,抽象匹配、空间定向任务反应速度更快,但情绪识别任务的反应表现反而变差。这种同一菌种在不同人群当中出现不一样甚至方向相悖的关联,说明口腔微生物对认知的作用,会受到当地饮食模式、生活环境等外部条件的调节,并不是简单的 “某一种菌越多脑子就越好”。

血浆、唾液的硝酸盐与亚硝酸盐浓度,同样和部分认知测试结果存在关联,但同样没有统一简单的线性规律。英国受试者血浆硝酸盐水平更高时,数字符号替换测试的准确率提升、反应时间缩短,但情绪识别任务的正确率反而下降;血浆亚硝酸盐升高,对应风险决策、情绪识别的反应变慢。

在比利时队列,唾液硝酸盐浓度偏高,则和视觉物体学习任务反应变慢相关。这些互相并不完全契合的数据提示,硝酸盐、亚硝酸盐的体内代谢与认知功能之间,并不是简单的越高越好,中间存在复杂的调控关系。

在所有变量里面,年龄依旧是认知能力最稳定、最强的预测因子,无论英国还是比利时,老年人在信息处理速度、多项记忆类测试的表现普遍弱于年轻人;相比之下,口腔细菌、硝酸盐代谢标志物和认知之间的关联虽然可以被检测到,但效应更加零散、微弱。

研究团队反复强调,本研究所有发现都只属于探索性的统计学关联,不能推导因果。一方面样本规模仅有 60 人,属于横断面观察研究,无法厘清因果流向:究竟是口腔菌群改变影响认知,还是衰老带来的饮食变化、生理改变反过来重塑了舌头的微生物,现有数据无法区分这两种可能性。同时研究只采集单次舌背拭子,无法反映口腔菌群长期波动,也没有完整控制日常膳食、作息等混杂变量。

这项工作还给整个微生物组科研领域带来重要方法学提醒:在微生物与人体健康的研究中,地理地域背景是不可忽视的关键变量。同一个菌种,放到不同地域人群,可能得到完全不同的相关性结果,如果直接把某一个地区得出的结论直接照搬推广到其他人群,很容易得到错误判断。这也意味着,想要依靠调节口腔菌群来维护老年认知健康,不能简单指望某一款通用益生菌,未来还需要更多更大规模、多地域的纵向队列以及干预实验,才能跨过这道现实门槛。

 

参考文献:

Joanna E. L’Heureux,Bart Roelands,Lee Wylie, et al. Oral microbiome signatures of ageing and cognitive function across distinct geographical cohorts, PLOS One (2026). DOI:10.1371/journal.pone.0359559.