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科學(xué)家們對寄生在人體上的微生物(統(tǒng)稱為微生物群)了解的越來越多,人們感興趣的一個領(lǐng)域是這些微生物對大腦的影響。索爾克研究所(Salk Institute)的科學(xué)家們在一項新的研究中發(fā)現(xiàn)了一種大腸桿菌,當(dāng)這種細(xì)菌生活在雌性小鼠的腸道中時,會導(dǎo)致它們忽視自己的后代。

《News-Medical》官網(wǎng)1月30日消息

研究結(jié)果發(fā)表在2021年1月29日的《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)雜志上,顯示了一種特定微生物與母親行為之間的直接聯(lián)系。

研究于1月29日發(fā)表在《Science Advances》(最新影響因子:13．117)雜志上

盡管這項研究是在小鼠身上進(jìn)行的,但它進(jìn)一步證明了腸道微生物對大腦健康很重要,可以影響發(fā)育和行為。

索爾克研究所分子和系統(tǒng)生理學(xué)實驗室主任,研究資深作者和教授Janelle Ayres說:“據(jù)我們所知,這是首次在動物模型中證明腸道微生物群對促進(jìn)健康的母親行為和母親與后代之間的聯(lián)系很重要。這增加了越來越多的證據(jù),證明腸道和大腦有聯(lián)系,微生物對調(diào)節(jié)它們所居住的宿主的行為很重要。”

微生物群影響精神健康和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方式是一個不斷發(fā)展的研究領(lǐng)域。人類腸道微生物群的組成與抑郁、焦慮、自閉癥和其他疾病有關(guān)。但是,研究單個細(xì)菌菌株如何對人類行為產(chǎn)生影響一直很困難,這種聯(lián)系通常被稱為微生物-腸道-大腦軸。

微生物-腸道-大腦軸

在她的實驗室里,Ayres用小鼠來研究身體系統(tǒng)和大腦如何相互作用以促進(jìn)健康。這包括關(guān)注微生物是如何調(diào)控身體過程的,以及微生物影響生長和行為的方式。在目前的實驗中,她和她的團(tuán)隊正在研究一組腸道中各有一株大腸桿菌的小鼠。擁有一種名為O16:H48 MG1655的大腸桿菌菌株的小鼠,母鼠的后代生長發(fā)育不良。進(jìn)一步的檢查發(fā)現(xiàn),這些小鼠之所以更小,是因為它們營養(yǎng)不良。

Ayres說:“我們發(fā)現(xiàn)幼鼠的行為是正常的,母鼠的奶成分正常、健康,產(chǎn)奶量也正常。我們最終發(fā)現(xiàn),這種特殊的細(xì)菌會導(dǎo)致母鼠不良的行為。母鼠忽視了它們的幼崽。”

另外的實驗表明,可以通過給小鼠注射一種叫做IGF-1的生長因子,或者把它們交給能夠適當(dāng)照顧它們的母鼠來挽救它們的發(fā)育不良。這證實了導(dǎo)致發(fā)育不良的原因是母親的行為,而不是幼崽自身。

第一作者Yujung Michelle Lee說:“我們的研究前所未有地了解了腸道微生物如何破壞母親的行為,以及它如何對后代的發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。”她曾是Ayres實驗室的研究生,現(xiàn)在是Genentech的博士后研究員。“對我來說,非常有趣的是,建立健康的母嬰關(guān)系是由激素之外的因素驅(qū)動的,而我們體內(nèi)的微生物在其中發(fā)揮著重要作用。”

Ayres和她的團(tuán)隊計劃研究這些微生物是如何引起小鼠行為變化的。早期研究表明,這種細(xì)菌可能會影響血清素的水平,血清素是一種與幸福感相關(guān)的荷爾蒙,但還需要更多的研究。

“在人類中研究這些關(guān)系非常困難,因為人類的微生物群中含有數(shù)百種不同的微生物,”擔(dān)任海倫·麥克洛萊恩發(fā)展主席的Ayres說。“但一旦我們對動物模型的機(jī)制有了更多的了解,我們就可以將我們的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到人類,以確定這些微生物及其影響是否可能是相同的。”

參考文獻(xiàn)

Source:Salk Institute

New study shows link between intestinal microbiota and maternal behavior

Reference:

Lee, Y． M．, et al． (2021) Microbiota control of maternal behavior regulates early postnatal growth of offspring． Science Advances． doi．org/10．1126/sciadv．a(chǎn)be6563．

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