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科研動(dòng)態(tài)

自然》:你或許想不到,腸道細菌還能影響下一代的大腦發(fā)育!

發(fā)稿時(shí)間:2020-09-25來(lái)源:聚元生物

每個(gè)人的身體都不僅僅屬于自己,同時(shí)也是數萬(wàn)億個(gè)微生物的家園。這些“住戶(hù)”靜悄悄地影響著(zhù)我們的健康和疾病狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō),科學(xué)家們曾發(fā)現,癲癇患者的復發(fā)頻率和特定的腸道細菌有關(guān),因此采用特定的飲食方式有助于減少發(fā)作。

做出上述發(fā)現的是加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的蕭夷年(Elaine Hsiao)教授與她的團隊。最近,他們的一項新研究再次刷新了我們對腸道細菌的認識:腸道細菌甚至能產(chǎn)生“跨代”的影響。

這支研究團隊在小鼠中證明,母親的腸道細菌及其產(chǎn)生的代謝物,對胎兒大腦的健康發(fā)育具有重要作用。研究結果今日在線(xiàn)發(fā)表于頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》。

研究人員指出,過(guò)去人們就注意到,母體的腸道菌群如果受外界刺激,比如孕期感染細菌、高脂肪飲食或是壓力過(guò)大等,與后代的大腦功能異常和行為異常有關(guān)。

為了進(jìn)一步探明母體腸道細菌與胎兒大腦發(fā)育的關(guān)系,在這項研究中,科學(xué)家們設計了一組實(shí)驗:如果母親沒(méi)有腸道細菌,胎兒會(huì )怎么樣?

研究人員在實(shí)驗室里飼養了從小完全不接觸細菌的無(wú)菌小鼠,以及用抗生素把腸道細菌去除的小鼠。然后,在這些全無(wú)腸道細菌的雌鼠懷孕后,觀(guān)察它們的孩子。用這項研究第一作者Helen Vuong博士的話(huà)說(shuō),“兩種去除母體腸道菌群的方法都擾亂了胎兒的大腦發(fā)育。”

具體來(lái)說(shuō),當母親缺少腸道細菌,胎兒大腦中,參與神經(jīng)元形成軸突的很多基因減少了表達,這意味著(zhù)神經(jīng)細胞用來(lái)相互連接、傳遞信號的基本結構變少了。而在胚胎的腦組織中,研究人員的確觀(guān)察到,連接丘腦和大腦皮層的軸突在數量和長(cháng)度上都相比正常胚胎有所不足。

“這些神經(jīng)軸突對于感知環(huán)境的能力尤其重要。”Vuong博士解釋說(shuō)。果然,后續的測試顯示,這些小鼠出生長(cháng)大以后,在某些感官行為方面表現出了異常。

比方說(shuō),研究人員把膠帶貼在小鼠的爪子上,對照組的普通小鼠很快就會(huì )把膠帶扒拉下來(lái),但沒(méi)有腸道細菌的媽媽生下的小鼠要花更長(cháng)的時(shí)間才感知到膠帶存在。此外,它們對熱、聲音、觸覺(jué)的反應也比較遲鈍。

進(jìn)一步檢測和分析了懷孕母鼠和胎兒的血液后,研究人員發(fā)現,孕鼠缺少腸道細菌時(shí),血液中往往會(huì )減少甚至完全沒(méi)有某些特定的代謝產(chǎn)物。這些發(fā)現提示,腸道細菌調節的某些代謝物,可能會(huì )隨著(zhù)血液從母體內進(jìn)入胎兒體內,向發(fā)育中的大腦發(fā)出信號。

既然如此,給懷孕母鼠及時(shí)補充這些缺失的代謝物,能不能讓胎兒的大腦發(fā)育得到彌補呢?這一猜想很快通過(guò)實(shí)驗得到了驗證。當研究人員把一些鑒定出來(lái)的關(guān)鍵代謝物補充進(jìn)缺少腸道細菌的孕鼠中后,胎鼠的軸突生長(cháng)得到挽救,也防止了出生后的異常行為。

《自然》雜志同時(shí)刊發(fā)了專(zhuān)文評論,認為來(lái)自小鼠的這些發(fā)現為我們理解母體微生物如何影響正常的大腦發(fā)育提供了必要的基礎,很可能與人類(lèi)的健康也有關(guān)。

評論作者說(shuō),如果這些結果后續在人類(lèi)身上得到驗證,那么未來(lái)或許可以像現在孕期補充葉酸來(lái)預防神經(jīng)管畸形那樣,通過(guò)補充特定代謝產(chǎn)物的水平來(lái)幫助胎兒的大腦發(fā)育,這將為減少神經(jīng)發(fā)育障礙并促進(jìn)大腦健康發(fā)育帶來(lái)巨大的意義。

(文章來(lái)源:生物谷Bioon.com)

 

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