第五期:相信你的肠道

张旭朏/译

Peter [0:00] 

您拿到它了吗? 好的,那您咬一口吧。

Dr. Neunlist [0:07] 

这显然是一个苹果。 这酒是红酒。 我希望你给我的是法国红酒。

Peter [0:17] 

关于红酒对帕金森氏病的好坏存在一些争议。 我们选择苹果实际上有两个原因。 首先,因为我们已经知道纤维的增加有助于改善帕金森氏症。 但是另一个原因是,有时在苹果生长过程中使用的农药实际上是与帕金森氏病有关的触发性环境毒素。但是我想知道您是否可以用一个词来描述闭上眼睛时的感觉。当我(拿着)一些食物进来的时候…

Dr. Neunlist [0:50]

我很担心自己发现的是什么。 但后来在这种焦虑的情绪下,我得到了糖和酒作为回报。

Peter [1:01] 

听起来很不错。

Peter [1:13] 

大家好,我是本期The Gastronauts 播客的主持人Peter。 在Gastronauts,我们将致力于理解人体的(内在)联系,尤其是肠道与大脑的对话方式。我们希望更深入的研究优秀科学家们及其工作背后的灵感和动机,并希望通过了解科学背后的科学家们来了解不同科学家的想法以及如何建立一个更好的科学共同体。 那么,请跟我一同走进本期播客,探索我们的内部空间。

今天,我们很荣幸邀请Michel Neunlist博士。 Neunlist博士在Tung博士实验室和Johns Hopkins获得了心脏电生理学博士学位,旨在电活动中研究心脏如何运作,如何跳动的,并获得了路易斯巴斯德大学的博士学位。 之后,他在德国汉诺威的谢尔曼(Sherman)博士的实验室继续完成博士后研究,旨在研究整个神经系统,即控制我们肠道的神经系统和支持细胞。 自完成博士后工作以来,他开始了自己的实验室,目前是南特大学神经胃肠病学主任。 那么,感谢您的到来。 Neunlist博士,您能否告诉我们更多有关肠神经系统关键功能的信息,以及您实验室中对此进行的一些努力呢?

Dr. Neunlist [3:03]

感谢你们的邀请,让我在这个非常有趣的Gastronauts播客里发言。 正如你所提到的,我们实验室的主要重点是研究肠神经系统,通常称为第二大脑。 确实,正如您所知,肠道是仅次于大脑的第二神经器官。 我们正在研究的主要是整个肠道壁上整合的神经系统(由大约2亿个神经元和10亿个神经胶质细胞组成)如何调节主要的肠道功能、运动性及屏障功能。 [我们感兴趣的是]神经系统如何在各种疾病中发生变化,不仅是胃肠道疾病,而且也包括脑部疾病、神经系统疾病,特别是神经退行性疾病,例如帕金森氏病。 我们正在进行的最后一项研究是在疾病状态下,如何针对神经系统的器官功能恢复。

Peter [4:25] 

这真的很有趣。听起来您的实验室正在付出很多的努力。 我(有点)想将其分解开来。 我想问的第一个问题是很多人可能不知道肠道有-如您所说的那样多的神经2亿个神经元,而且还有数百万个神经胶质细胞。 与大脑神经元的数量相比,这又是多少呢?

Dr. Neunlist [4:49] 

当然,就数量而言,它要少得多。 质量并不总是取决于数量。 但是给你一个数量级(的话),与[大脑]相比,肠道中的神经细胞少了约1000倍。

Peter [5:09] 

能够直观表示肠神经系统中有多少个细胞,实在是太好了。 那么很明显,肠神经系统对于我们的日常生活至关重要。您之前提到了您正在研究的神经退行性疾病的一些工作。 我想知道肠神经系统在帕金森氏症或阿尔茨海默氏症等某些神经退行性疾病中如何发挥作用的呢?您在这方面做了哪些研究工作呢?

Dr. Neunlist [5:39] 

我认为这是一个非常复杂的问题。 并且我认为,试图证明脑疾病中整个识别系统的因果关系仍然是一种推测。 但是我想我们如何整合这两个神经系统可能受到了通用机制的影响。 因为根据定义,我们认为肠道是一个神经器官。

Peter [6:06] 

就像肠道是第二大脑这样吗?

Dr. Neunlist [6:08] 

就数量而言,它是第二个大脑,但从进化的角度来看,它(可能)是第一个大脑,即原始大脑,因为当您观察非常原始的器官(如水母)时,它们已经有神经元,但这些动物并没有大脑。[并且]它们已经具有所谓的肠道神经元。 因此,回到问题上来,为什么神经系统在很大程度上受到脑部疾病的影响,不仅在遗传疾病中,而且在精神疾病中。可能是因为这些疾病实际上与遗传缺陷有关, 由于它们在第一脑和第二脑中共表达,因此它们都调节神经元的功能。 它们可以诱发胃肠道合并症以及脑功能障碍。 这也可能是为什么在许多神经系统疾病中经常观察到胃肠道合并症的原因,因为它们具有共同的途径和共同的起源。

Peter [7:19] 

很少有人意识到胃肠道合并症或与神经问题相关的胃肠道问题。 我想很多人在提到帕金森氏病时,都将其视为运动障碍,有点震颤,步态不稳,但是许多帕金森氏症患者经常会出现便秘或腹泻,是这样吗?

Dr. Neunlist [7:40]  

确实如此还有意思的是,这些症状[或至少部分症状]可被视为症状前症状。

Peter [7:49] 

那是在运动障碍之前。

Dr. Neunlist [7:51]

它发生在运动障碍之前,并且有三联征的症状前症状,包括睡眠障碍,包括失眠或嗅觉缺陷。 第三个是胃肠动力障碍,例如便秘和吞咽困难,(具体来说)是吞咽困难、胃排空困难或减慢,这被认为是症状前的常见合并症。

Peter [8:30] 

(我们)可以将这些看成是某人有两个或三个症状的警告信号。

Dr. Neunlist [8:35] 

确实。这不仅仅是一种症状,也不只是因为便秘,就认为你更容易患帕金森氏病。 但是,如果您有睡眠障碍和便秘,那么患帕金森氏病的风险就会增加。 因此,这就有了一个假设,即如果胃肠道症状,存在于疾病的先前发展可能起源于肠道。 也许,这在利与弊之间仍然是一个非常热门的争论,因为您可能会出现胃肠道症状,且仅仅是因为身体对退化过程更加敏感。而在此处疾病的发生可能相当复杂。

Peter [9:26] 

所以,您是在谈论某种胃肠道或胃肠道表现,无论是因为神经系统更敏感而来,还是表现出的这些表现- 胃肠道神经系统的异常与中枢神经系统的异常,就像是先有鸡还是先有鸡蛋,对吗?

Dr. Neunlist [9:48] 

在帕金森氏病中,这并不是纯粹源于大脑,更重要的是退化性疾病的驱动假设,参与疾病功能调节的关键分子。

Peter [10:12] 

它们都有错误折叠的蛋白质。

Dr. Neunlist [10:14]

是的。 这种错误折叠的蛋白质可能被多种环境因素所利用。 有效地来说,这是全面诊断之一。(对于)真正的诊断,有趣的是,只能在验尸后利用活检进行检查,因此帕金森病只能在[死后](才能)进行明确的诊断。

Peter [10:37] 

之所以只能在验尸后完成,是因为我们无法掌握那部分还活着的人的大脑吗?

Dr. Neunlist [10:43] 

是的。 因此,这个构想可能是你不得不考虑另一个器官,可以按常规方式来操作的器官。 (而)活检结果不会威胁生命或风险最小。

Peter [10:57] 

您正在寻找您可以掌握一些组织问题的另一器官,(保证)人还活着,而且(也)看看这是否能诊断。

Dr. Neunlist [11:06] 

具有神经元的器官,我们可以将其用作[诊断工具],有什么比能满足这种条件的肠道更好的了呢,这意味着每个人都有机会或进行活检,结肠镜检查。 如上所述,肠道有神经系统。 因此,这是我们是否可以从活着的患者那里识别活检,鉴别正常与病理标志的驱动思想。该想法支持至少两个器官受到影响,而且治疗肠道是否会改善脑功能的治疗(也)是一个问题。

Peter [11:50] 

这是您所感兴趣的,对吗?目前(有人)了解吗? 还是说,这是我们需要继续进行研究的内容呢?

Dr. Neunlist [11:57] 

就我个人而言,我真的不相信当患者被诊断出患有帕金森氏病时,你有机会恢复该病,虽然你可能(有机会)减慢疾病发展的进程,但还是有一些数据(一项有趣但仍具争议的研究)表明,这会发生在进行了阑尾切除术的患者中。

Peter [12:28] 

取出阑尾的人。

Dr. Neunlist [12:31] 

在过去的几年中,患帕金森氏症的风险大大降低。 更有趣的是,这种降低患病风险的结果仅出现农村地区的患者中,而非城市中的患者。

Peter [12:53] 

而且居住在农村地区与城市的人生活方式截然不同。

Dr. Neunlist [12:58] 

假设之一表明(城市中的)人们更容易接触农药。 例如,农民接触农药会产生更高的帕金森氏病风险。 但是,这项研究再一次受到争议……当然,这是一项可以提高医学研究质量的研究,这意味着很长一段时间内你有(相关的)900,000名患者,但其他研究表明阑尾切除术对帕金森氏症的风险没有影响。 而另一个研究表明,这实际上增加了(患帕金森病)风险。

Peter [13:44] 

数据仍然有些混乱。

Dr. Neunlist [13:48] 

我可能会指出一个事实,那就是需要更多的研究

Peter [13:53] 

如此看来帕金森氏症是某种遗传因素的结合。 而后是某些环境毒素或某种会影响肠神经系统的物质(所导致的)。

Dr. Neunlist [14:03] 

由于大脑的功能会影响运动症状和胃肠道功能障碍,但是不知道大脑是否独立存在,或者是否与另一个器官相关联,从而影响这两个器官。

Peter [14:20] 

因此,了解整个神经系统和中枢神经系统之间的相互作用,以及如何出错(的机理)。 疾病仍是我们需要攻克的难关。

Dr. Neunlist [14:31] 

尤其是了解疾病的机理(方面)还需要很多的研究工作。一旦我们了解了疾病的机理,就可以提出有效的预防方法。这是主要目标。

Peter [14:45] 

(我觉得)进行帕金森研究非常具有挑战性,因为我们必须随着时间的推移考虑这些环境因素。 然后在一定的时间范围内,这些环境因素将发挥最大的破坏作用。 而立即把握时机与了解整个进度同样重要。 作为科学家,我有点想借此来进一步了解您的成果。 我想问一下您的研究之路。 是在正确的时间和正确的地点,或在正确的时间有正确的导师(领导)呢? (就个人而言)您能否告诉我们更多有关您的成长之路的内容呢?

Dr. Neunlist [15:20] 

从个人的角度来看,我认为你提到在正确的时间遇到​​合适的人对于发展你的职业至关重要。但是总的来说,您也必须这样做,我认为这是一门科学可以提供很多回报的地方。你必须对科学充满热情,如果你真的想从事科学事业,就必须(具有)好奇心。我的意思是,这并不容易,你必须保持幼稚,保持发现并开诚布公。当然,你也必须努力工作。我记得在霍普金斯大学攻读博士学位时,有一个传单,在上面我看到一只海鸥,这是一个吃青蛙的建筑工人。它的嘴里有青蛙的一部分。青蛙则是一只手臂握住了这只鸟的脖子,以防它被吞下。这就是科学家的形象。只要你不放弃,你总会充满希望并有所收获。如果你放弃了,那你就会被科学所吞噬。所以永远不要放弃。这就是希望的讯息。我的意思是,这非常关键,因为你的假设并不总是[正确],而您的实验也不[总是]有效。但是,如果你坚持你所要坚持的,那就总有解决方案。我认为这也是乐观的讯息,你必须始终保持乐观的态度。而在科学中,有一种方法是不正确的路。但是你必须走另一条路直到最后,成功之门将永远打开。

Peter [17:34] 

您曾简短地提到过,保持乐观的态度是一种在解决问题的道路上不遗余力的奉献精神。 您是怎么知道这不是正确的方法呢? 您(又)如何知道何时要更改方向呢?

Dr. Neunlist [17:49]  

这是直觉。 这就是为什么我们的肠子会紧张。 这就是为什么我们有第二个大脑。

Peter [17:57] 

作为一名研究生,有时我会在想,我会做一些实验,但却没有结果。 我应该放弃并转到其他项目吗? 还是我应该继续下去? 或者我应该继续坚持多久呢?

Dr. Neunlist [18:08] 

这取决于我不愿意放弃。 你必须对自己充满信心,认为自己所做的是正确的事情。 而且,你不放弃,并且相信自己做的事是对的。但通常来说好主意(总)是你的第一想法。 再次,(就是)直觉。 这很关键:相信自己的直觉,也要相信(或)听听导师的建议。 我觉得是这样的。

Peter [18:36] 

您一生中只有几个导师。与这些导师建立这种关系很重要。 您从路易斯·巴斯德大学获得博士学位,但您当时的科学导师是约翰·霍普金斯大学的董博士。对吗? 您能告诉我一些有关您决定去霍普金斯大学进行研究的情况吗?

Dr. Neunlist [18:56] 

这并不是我进入霍普金斯的直觉。 但这是另一种感觉。我遇到了某人。 我的女友是美国人,所以这不是一种直觉。 这只是生活事件。 我的意思是,并非所有事情都已计划好。 因此,如果你将直觉与其他类型的心脏感觉相结合,那么我之所以选择霍普金斯是因为霍普金斯的BME(生物医学工程师)部门享有盛誉,因为我是一位生物医学工程师,并尝试过(申请)。 这是你必须要做的事情,你必须尝试一下。 然后我写了很多封信。 然后董医生[回复了],这就是“好哇”。 当事情成熟时,在合适时间的相遇。

Peter [19:49]

您是如何对电生理学或电回路如何调节我们的身体感兴趣的呢? 我的理解是,您的热情是了解这些回路的功能,是吗?

Dr. Neunlist [20:02]

并不是。(为了)了解生物学如何运作,生命如何运作,器官如何运作,因为这基本上也是一个工程问题。 对于工程师来说,还有什么比了解人体的工作方式更好、更复杂的呢?人体要复杂得多。我想这也促使我成为了生物学界的工程师。 如前所述,机会是我必须在心脏内这样做,在我整个职业生涯中一直伴随着我的是,研究电(信号)如何参与器官的生物学,首先是心脏,然后才是肠道。因为我的定义是神经器官,生物电部位和记录肠道的功能。 因此,这是关于我的研究之路。

Peter [21:02] 

您具有的工程背景,并且了解电以及电回路如何在基础生物学中发挥作用,这是从心脏移植到研究肠胃的自然转变吗? 您有所保留吗? 您是否在想,哦,也许肠道与心脏不太相似呢?

Dr. Neunlist [21:19] 

是的,因为两者之间的联系是研究方法。 为了测量当时的电活动,它是通过微电极进行的。 当然,如果你想了解神经回路的活动,不仅是当时的一个神经元,而是还调节着许多神经元的整体反应。 光学传感的优势在于,通过光学测量,你可以对整个网络中的电活动进行全局测量。 因此,最能回答你的问题的答案是(电)网络如何改变疾病。此技术如何用于解决心脏问题的常见方法,这与肠道神经系统和生理学中的问题截然不同。

Peter [22:12] 

因此,了解网络的方法就是您来[回答问题]的方法。 您在心脏中使用了它,并且发现肠道也具有适用性。

Dr. Neunlist [22:21]

是的。 之后,我们将尝试通过整合观察到的功能来进一步了解已知的活动,因为最终目的是了解器官的功能,无论是运动功能还是更多的屏障功能,这对我来说会更有趣。

Peter [22:43] 

您能够从研究的心脏组织无缝转换到肠胃组织,是因为您拥有了这种方法,并且拥有了可以轻松地从一个领域应用于另一个领域的技术。 能够将技术应用于不同领域是非常强大的。 但我也认为,重要的是要应用(那些)您认为对科学研究至关重要的某些准则。 您是否向您的学生或受训人员灌输了这些准则呢? 您能分享些科学方法的基本原理吗?

Dr. Neunlist [23:20] 

我的意思是,最重要的方面是对你的操作采取严格的科学方法。 科学的[重要性]也是可重复性。 我的意思是,你必须验证所有概念; 对于我而言,这是至关重要的研究,我想这(也)是任何研究的基础。 我知道这是非常基本的原则。 但这是科学的核心结构,这是基础,尤其是在科学(研究)正在迅速下降的当今社会, 这个问题经常(会)被问到。我认为这是我们做科研时生存的唯一途径。 我们还必须知道,这并不意味着它是对的,因为科学正在[不断变化],它[将会]发展。 在你从事科学工作时,它必须已经[适当地]运行。

Peter [24:28] 

所以,对您的研究有严格的要求或奉献精神至关重要。 可重现性是您认为必不可少的东西,您想(将其)灌输给您培训的其他人。 我们希望我们的科学具有可复制性。 我想可能会有与我们发现的发现相反的发现,但我们的实验需要重现。 我认为这真的很厉害。 因为我们生活在一种大环境当中,某些科学发现的新闻可能会很快受到挑战。 我们必须了解这些发现中每个工作所付出的努力,所花费的时间,并继续灌输对未来科学家们的奉献精神,这是我们认为的强有力的东西。

Dr. Neunlist [25:10] 

我认为这是基础吧,尤其是在具有这种信誉的地方,因为各地的科学也越来越多地由金钱驱动。 尤其是在资金短缺的危机时期,尤其是在当今社会上。 我认为在金钱的驱使下,保持正直非常重要。

Peter [25:29] 

非常感谢Neunlist博士参加我们本期播客。

Dr. Neunlist [25:31] 

非常感谢你们,很高兴与你交谈。 谢谢。

Peter [25:45] 

哇,我觉得这是一个值得珍藏的非常重要的信息。 科学旅程伊始,热情有助于开启研究。 但完整性才是严格的标准,它可以有助于永存您的发现并经受时间的考验。 我认为这是我们所有人都曾经听过的一课,但是绝对值得回顾。 从现在开始,(请您)思考一下,我们如何使我们的工作和合作者的工作得到重视呢? 非常感谢大家的收听,我们下期再会。有关我们的更多内容,您可以在Twitter @gutbrains上关注我们,或访问我们的网站thinkgastronauts com。没有我们在这里的优秀团队,就没有Gastronauts 播客。 Meredith Schmehl是我们的制作人和音乐作曲家。 Laura Rupprecht博士是我们的社交媒体经理。特别感谢Gastronauts Diego Bohórquez博士和Bohórquez实验室的创始人。