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从肠道出发治疗神经疾病:肠道细菌可干涉小鼠自闭症样行为!

日期: 2019年06月03日


    

从肠道出发治疗神经疾病:肠道细菌可干涉小鼠自闭症样行为!

 

这项工作主要由Sarkis Mazmanian实验室承担,论文发表在5月30日的《Cell》杂志。“近年来,许多研究表明,患有自闭症和神经病的人的肠道微生物群细菌组成存在差异。然而,虽然先前的研究确定了潜在的重要关联,但无法确定观察到的微生物群变化是ASD的结果还是会导致症状。”

 

“我们的研究表明肠道微生物群足以促进小鼠的自闭症样行为。然而,这些发现并不表明肠道微生物会导致人类自闭症,”Mazmanian实验室的资深博士后学者、该研究的第一作者Gil Sharon强调说。“还需要进一步研究来解决肠道细菌对人体的影响。”

 

人类肠道内的微生物群落称为微生物群(microbiota),它们的集体基因组称为微生物组(microbiome)。这些生物体与人类生活在一种共生状态。在肠道这个温暖和营养丰富的环境中,细菌帮助我们消化食物,影响新陈代谢,并训练我们的免疫系统。

 

为了研究微生物群在小鼠自闭症样行为中的作用,研究小组使用了“无菌”小鼠——在没有微生物的情况下生长的实验动物。自闭症儿童的肠道微生物通过粪便移植被转移给这些小鼠,来自没有自闭症的人的样本被移植给其他动物组。

 

患有自闭症个体的微生物群小鼠表现出自闭症样行为,而携带普通发育个体的微生物群的小鼠没有表现出这些症状。具体来说,“自闭症样”小鼠们花较少的时间与其他小鼠进行社交,较少发声,并且表现出重复的行为。这些症状类似于自闭症患者的行为特征。

 

除了行为上的差异外,携带人类ASD微生物群的小鼠大脑中的基因表达也发生了改变,并且存在代谢物类型差异(代谢物是消化和微生物代谢的副产物)。在这些小鼠体内发现了两种较低含量的代谢物:5-氨基戊酸(5-aminovaleric acid,5AV)和牛磺酸。

 

ASD的特点是大脑中的兴奋和抑制比例不平衡,因此研究人员对较低量的5AV和牛磺酸很感兴趣,因为两者都会影响抑制性神经受体——GABA受体。

 

Sharon说:“我们很惊讶地看到这些影响有多么深远。”

 

随后,研究小组转向其他不同自闭症模型的小鼠。一种被称为BTBR的小鼠自然表现出自闭症样行为。研究人员想看看用5AV或牛磺酸治疗这些小鼠是否能减轻这些行为症状。值得注意的是,经过治疗的小鼠确实表现出自闭症样行为的减少。此外,脑部检查显示,特别是5AV让小鼠们的神经兴奋性下降。

 

有许多因素使得自闭症在人类中比在鼠身上更复杂。“在小鼠身上,我们可以模拟这种疾病的症状,但不能复制它,”Mazmanian说。“然而,这项研究为肠道微生物群在与自闭症相关的神经变化中的作用提供了线索。这表明,自闭症症状有一天也许能通过细菌代谢物或益生菌药物来治疗。此外,它还为自闭症以及其他典型的神经系统疾病提供了一种可能性,即通过针对肠道而非大脑的疗法来治疗自闭症,这似乎是一种更容易处理的方法。”

 

原文检索:Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice

 

转载标题:从肠道出发治疗神经疾病:肠道细菌可干涉小鼠自闭症样行为!

 

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