科学家们对寄生在人体上的微生物(统称为微生物群)了解的越来越多,人们感兴趣的一个领域是这些微生物对大脑的影响。索尔克研究所(Salk Institute)的科学家们在一项新的研究中发现了一种大肠杆菌,当这种细菌生活在雌性小鼠的肠道中时,会导致它们忽视自己的后代。
《News-Medical》官网1月30日消息
研究结果发表在2021年1月29日的《科学进展》(Science Advances)杂志上,显示了一种特定微生物与母亲行为之间的直接联系。
研究于1月29日发表在《Science Advances》(最新影响因子:13．117)杂志上
尽管这项研究是在小鼠身上进行的,但它进一步证明了肠道微生物对大脑健康很重要,可以影响发育和行为。
索尔克研究所分子和系统生理学实验室主任,研究资深作者和教授Janelle Ayres说:“据我们所知,这是首次在动物模型中证明肠道微生物群对促进健康的母亲行为和母亲与后代之间的联系很重要。这增加了越来越多的证据,证明肠道和大脑有联系,微生物对调节它们所居住的宿主的行为很重要。”
微生物群影响精神健康和神经系统疾病的方式是一个不断发展的研究领域。人类肠道微生物群的组成与抑郁、焦虑、自闭症和其他疾病有关。但是,研究单个细菌菌株如何对人类行为产生影响一直很困难,这种联系通常被称为微生物-肠道-大脑轴。
微生物-肠道-大脑轴
在她的实验室里,Ayres用小鼠来研究身体系统和大脑如何相互作用以促进健康。这包括关注微生物是如何调控身体过程的,以及微生物影响生长和行为的方式。在目前的实验中,她和她的团队正在研究一组肠道中各有一株大肠杆菌的小鼠。拥有一种名为O16:H48 MG1655的大肠杆菌菌株的小鼠,母鼠的后代生长发育不良。进一步的检查发现,这些小鼠之所以更小,是因为它们营养不良。
Ayres说:“我们发现幼鼠的行为是正常的,母鼠的奶成分正常、健康,产奶量也正常。我们最终发现,这种特殊的细菌会导致母鼠不良的行为。母鼠忽视了它们的幼崽。”
另外的实验表明,可以通过给小鼠注射一种叫做IGF-1的生长因子,或者把它们交给能够适当照顾它们的母鼠来挽救它们的发育不良。这证实了导致发育不良的原因是母亲的行为,而不是幼崽自身。
第一作者Yujung Michelle Lee说:“我们的研究前所未有地了解了肠道微生物如何破坏母亲的行为,以及它如何对后代的发育产生负面影响。”她曾是Ayres实验室的研究生,现在是Genentech的博士后研究员。“对我来说,非常有趣的是,建立健康的母婴关系是由激素之外的因素驱动的,而我们体内的微生物在其中发挥着重要作用。”
Ayres和她的团队计划研究这些微生物是如何引起小鼠行为变化的。早期研究表明,这种细菌可能会影响血清素的水平,血清素是一种与幸福感相关的荷尔蒙,但还需要更多的研究。
“在人类中研究这些关系非常困难,因为人类的微生物群中含有数百种不同的微生物,”担任海伦·麦克洛莱恩发展主席的Ayres说。“但一旦我们对动物模型的机制有了更多的了解,我们就可以将我们的发现应用到人类,以确定这些微生物及其影响是否可能是相同的。”
参考文献
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．abe6563．
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