谷氨酸和大脑的联系

谷氨酸是一种多功能氨基酸，参与味觉、中介代谢和兴奋性神经传递。谷氨酸能产生一种独特的味觉，被称为鲜味素，被广泛用作各种菜肴的增味剂。食物的味觉和内脏刺激调节消化和营养物质的利用，食物中释放的游离谷氨酸盐负责增强食物适口性的鲜味感知。

谷氨酸作为胃肠道神经递质/神经调节剂的可能作用提供了免疫组织化学、生物分子和功能数据，表明整个谷氨酸能神经递质机制存在于肠神经系统的复杂回路中，参与胃肠功能的局部协调。谷氨酸还参与脑肠轴的调节，脑肠轴是中枢神经系统和肠道之间的双向连接通路。神经递质有助于通过传入纤维将信息从肠道传递到大脑，并通过传出纤维从大脑发送适当的信号，以控制肠道的分泌和运动。与中枢神经系统相似，越来越多的研究表明，肠道谷氨酸能神经递质机制的失调可能导致胃肠道功能障碍。肠内谷氨酸能神经递质参与胃食管反流、胃酸高分泌性疾病、炎症性肠病、肠易激综合征和肠缺血/再灌注损伤等。这一研究领域为开发治疗胃肠疾病的药物开辟了新的潜在靶点（Filpa, et al. 2016.）。

在肠道粘膜和口腔中都存在谷氨酸的传感器。研究结果揭示了游离谷氨酸盐的多种生理作用。例如，口、胃、肠腔内应用游离谷氨酸盐分别增加舌咽神经、迷走神经胃支和迷走神经腹腔支的传入神经活动。迷走神经胃传入对胃内谷氨酸的管腔刺激有特异性反应，并调节自主反射。胃内输注谷氨酸还可以激活多个脑区（岛叶皮质、边缘系统和下丘脑），并能诱导大鼠的味觉偏好学习。这些结果表明，味觉和内脏途径的鲜味信号通过激活大脑在消化、吸收、代谢和其他生理功能的过程中起着重要作用（Kitamura, et al. 2011.）。

此外，肠道游离谷氨酸盐可引起腹迷走神经各分支的传出神经激活。灌胃给予谷氨酸可激活多个脑区（如岛叶皮层、边缘系统和下丘脑），并可诱导大鼠的味觉偏好学习。大鼠的功能磁共振成像显示，灌胃游离谷氨酸盐可激活孤束核、杏仁核和下丘脑外侧区。此外，由于它的积极作用，谷氨酸可能会增加风味偏好。饮食中的游离谷氨酸盐作为一种信号，通过肠脑轴调节胃肠道，并有助于维持健康的生活（Kitamura, et al. 2012.）。

2、微生物谷氨酸和GABA信号的神经内分泌作用

肠道微生物群为宿主提供多种功能（例如，通过促进食物消化、补充维生素和抵御致病菌株），并通过直接接触（例如通过表面抗原）和微生物代谢产生的可溶性分子与宿主有机体相互作用。胃肠道和中枢神经系统之间双向沟通的所谓肠脑轴的存在也支持肠道微生物群和宿主神经回路之间的通信通路。越来越多的证据表明，肠道微生物群能够调节肠道和大脑功能，包括情绪、认知功能和人类行为。尽管如此，鉴于这一通信网络的极端复杂性，它的理解仍处于初级阶段。肠道微生物群影响肠脑轴和多个细胞和分子通讯回路（即神经、免疫和体液）。一些神经活性分子（如儿茶酚胺、组胺、血清素和微量胺）参与其中的过程。谷氨酸和GABA回路、受体和信号参与肠脑轴的交流。