大脑“社恐”，和肠道细菌有什么关系？《细胞》新研究提供治疗新思路

　　药明康德内容团队编辑

　　近日，顶尖学术期刊《细胞》在线发表了一篇与神经系统疾病有关的研究论文。这类疾病症状复杂，但科学家们发现，其中有一些问题并不完全是由“自己”的基因影响大脑而发生，却是由肠道中的细菌导致！

　　他们通过实验证明，针对肠道开发的微生物疗法，可以有效改善疾病小鼠的行为，比如减少它们的“社恐”问题。研究人员指出，这项研究为神经系统疾病的治疗开辟了一种新的思路。

　　负责这项研究的是来自美国贝勒医学院（Baylor College of Medicine）的Mauro Costa-Mattioli教授。在2019年发表的一项研究中，这个课题组曾发现，自闭症可能和肠道细菌异常有关。

　　他们观察到，几种自闭症模型小鼠的肠道里都缺少一种常见的细菌：罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）。在饮食中给它们补充这种益生菌后，自闭小鼠会增加与同伴的接触交流。

　　图片来源：123RF

　　顺着这个发现，Costa-Mattioli教授对神经系统疾病的机制和治疗思路提出了新的想法：“传统上认为，许多神经系统疾病的核心症状由影响大脑发育和功能的基因变异引起，但是，在我们体内生活的肠道菌群也提供了一个重要的遗传变异来源。”

　　为了理清自身的基因变异与肠道细菌如何相互影响，这次研究小组使用了一种Cntnap2基因缺陷的小鼠模型展开分析。

　　▲本研究示意图：神经系统疾病的行为表现受到宿主基因与肠道菌群相互作用的影响（图片来源：参考资料[1]）

　　这些神经发育障碍的小鼠会表现出社交缺陷和多动症，类似于在自闭症患者中观察到的行为。而且，和自闭症一样，这些基因缺陷的小鼠，肠道菌群构成出现变化，不同于对照组的正常小鼠。

　　进一步实验显示，和过去的结果一致，调节肠道菌群（例如补充罗伊氏乳杆菌）可以让这些基因缺陷小鼠恢复正常的社交，然而并不能纠正它们的多动症。这意味着，肠道细菌和动物自身的基因突变对行为有着不同的贡献，动物自身的基因缺陷引起了多动症表现，而肠道菌群的变化只特异性地影响社交。

　　▲本研究示意图：自闭症模型小鼠的社交缺陷由肠道细菌介导，多动症问题由基因缺陷决定（图片来源：参考资料[1]）

　　细挖之下，研究小组还有了新的发现：罗伊氏乳杆菌在动物肠道内经过代谢，会产生一种特定的化合物BH4，用这种化合物代替细菌，同样能够起到改善小鼠社交问题的效果。

　　这项研究的主要作者之一Shelly Buffington博士总结说：“现在我们有了至少两种潜在的方法来通过肠道调节大脑：用细菌，或者用细菌产生的代谢物。”

　　▲目前已有临床试验在测试让自闭症儿童服用罗伊氏乳杆菌（图片来源:123RF)

　　另一位研究作者、博士生Sean Dooling补充说：“随着我们对这些细菌的作用原理有更深的理解，未来我们将能够更精确、更有效地利用细菌的力量来治疗大脑，甚至治疗更多的其他疾病。”

　　参考资料：

　　[1] Shelly A. Buffington et al., (2021) Dissecting the contribution of host genetics and the microbiome in complex behaviors. Cell DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.009

　　[2] Microbes may hold the key for treating neurological disorders Retrieved March 12, 2021 from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-03/bcom-mmh030821.php

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