肠道菌:科学家发现肠道健康如何影响大脑健康的新线索
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2019-10-30
康奈尔大学研究人员发现无菌或减菌条件下小鼠学习能力缺陷或因为其大脑小胶质细胞基因表达模式改变，而为新生无菌小鼠补充肠道菌，能够逆转无菌小鼠的学习障碍！这将为更多地了解肠道如何影响各种疾病提供有用信息。
Weill Cornell医学院和康奈尔大学伊萨卡分校的科学家首次描述了一个负责肠道微生物和脑细胞之间通讯的新的细胞分子进程。
在过去的二十年里，科学家们观察到自体免疫性疾病和多种精神疾病之间有着明显的联系。例如，患有自体免疫紊乱的人，——如炎症性肠病（IBD）、银屑病和多发性硬化症，也同样可能出现肠道微生物群耗竭，并经历焦虑、抑郁和情绪障碍。自体免疫性疾病和精神疾病的遗传风险似乎也密切相关。但肠道健康究竟如何影响大脑健康，目前还不清楚。
“我们的研究为肠道和大脑在分子水平上的交流机制提供了新的视角，”Jill Roberts炎症性肠病研究所所长、Friedman营养和炎症中心主任，威尔康奈尔医学院的免疫学教授及本文联合资深作者David Artis博士说，“目前还没有人了解IBD和其他慢性胃肠道疾病是如何影响行为和心理健康的。我们的研究是了解整个情况的新方法的开始。”
在10月23日发表在《自然》杂志上的这项研究中，研究人员利用小鼠模型来了解肠道微生物群耗竭时脑细胞发生的变化。第一作者Coco Chu博士是Jill Roberts炎症性肠病研究所的博士后助理，他领导了一个多学科研究团队，包括来自威尔康奈尔医学院、康奈尔大学伊萨卡分校、Boyce Thompson研究所、麻省理工大学与哈佛大学博德研究所、Northwell Health等多个部门，在行为学、先进的基因测序技术和细胞内小分子分析方面拥有丰富的专业知识。
接受抗生素处理以减少其微生物数量的小鼠，或培育的无菌小鼠，显示出学习危险解除的能力显著降低。为了了解这一结果的分子基础，科学家对大脑中的免疫细胞——小胶质细胞中的RNA进行的测序发现，这些细胞中基因表达的改变，在重塑学习过程中的大脑细胞连接方式上发挥某种作用。在健康小鼠的小胶质细胞中未发现这些变化。
在Feil家族大脑与意识研究所任职，并在Weill Cornell Medicine担任精神病学副教授的Conor Liston博士说：“小胶质细胞中基因表达的改变可能会破坏突触的修剪，脑细胞之间的连接，干扰了通过学习本该正常形成新的连接。”研究小组还研究了无菌小鼠大脑中的化学变化，发现与精神分裂症和自闭症等人类神经精神疾病相关的几种代谢物的浓度都发生了变化。
Boyce Thompson研究生和康奈尔伊萨卡大学（Cornell Ithaca）化学和化学生物学系教授Frank Schroeder博士说：“大脑化学本质上决定了我们对环境的感受和反应，有越来越多证据表明，来自肠道微生物的化学物质起着重要作用。”
接下来，研究人员尝试在小鼠出生后的不同时期恢复其肠道微生物群，以扭转小鼠的学习问题。”Liston博士说：“我们很惊讶，我们可以挽救无菌小鼠的学习缺陷，但前提是我们在出生后立即进行干预，这表明肠道微生物群信号在生命早期是必需的。”这是一个有趣的发现，因为许多与自体免疫疾病相关的精神疾病都与早期大脑发育过程中的问题有关。”
Artis博士说：“肠-脑轴影响着每一个人，每一天的生命。我们开始更多地了解肠道如何影响各种疾病，如自闭症、帕金森氏症、创伤后应激障碍和抑郁症。我们的研究为理解这些机制是如何运作的提供了新的思路。”
Liston博士还说：“我们还不知道，但在未来的道路上，有可能找到有潜力用作人类的治疗手段的目标，这是我们今后需要研究的。”
文章来源：生物通
Weill Cornell医学院和康奈尔大学伊萨卡分校的科学家首次描述了一个负责肠道微生物和脑细胞之间通讯的新的细胞分子进程。
在过去的二十年里，科学家们观察到自体免疫性疾病和多种精神疾病之间有着明显的联系。例如，患有自体免疫紊乱的人，——如炎症性肠病（IBD）、银屑病和多发性硬化症，也同样可能出现肠道微生物群耗竭，并经历焦虑、抑郁和情绪障碍。自体免疫性疾病和精神疾病的遗传风险似乎也密切相关。但肠道健康究竟如何影响大脑健康，目前还不清楚。
“我们的研究为肠道和大脑在分子水平上的交流机制提供了新的视角，”Jill Roberts炎症性肠病研究所所长、Friedman营养和炎症中心主任，威尔康奈尔医学院的免疫学教授及本文联合资深作者David Artis博士说，“目前还没有人了解IBD和其他慢性胃肠道疾病是如何影响行为和心理健康的。我们的研究是了解整个情况的新方法的开始。”
在10月23日发表在《自然》杂志上的这项研究中，研究人员利用小鼠模型来了解肠道微生物群耗竭时脑细胞发生的变化。第一作者Coco Chu博士是Jill Roberts炎症性肠病研究所的博士后助理，他领导了一个多学科研究团队，包括来自威尔康奈尔医学院、康奈尔大学伊萨卡分校、Boyce Thompson研究所、麻省理工大学与哈佛大学博德研究所、Northwell Health等多个部门，在行为学、先进的基因测序技术和细胞内小分子分析方面拥有丰富的专业知识。
接受抗生素处理以减少其微生物数量的小鼠，或培育的无菌小鼠，显示出学习危险解除的能力显著降低。为了了解这一结果的分子基础，科学家对大脑中的免疫细胞——小胶质细胞中的RNA进行的测序发现，这些细胞中基因表达的改变，在重塑学习过程中的大脑细胞连接方式上发挥某种作用。在健康小鼠的小胶质细胞中未发现这些变化。
在Feil家族大脑与意识研究所任职，并在Weill Cornell Medicine担任精神病学副教授的Conor Liston博士说：“小胶质细胞中基因表达的改变可能会破坏突触的修剪，脑细胞之间的连接，干扰了通过学习本该正常形成新的连接。”研究小组还研究了无菌小鼠大脑中的化学变化，发现与精神分裂症和自闭症等人类神经精神疾病相关的几种代谢物的浓度都发生了变化。
Boyce Thompson研究生和康奈尔伊萨卡大学（Cornell Ithaca）化学和化学生物学系教授Frank Schroeder博士说：“大脑化学本质上决定了我们对环境的感受和反应，有越来越多证据表明，来自肠道微生物的化学物质起着重要作用。”
接下来，研究人员尝试在小鼠出生后的不同时期恢复其肠道微生物群，以扭转小鼠的学习问题。”Liston博士说：“我们很惊讶，我们可以挽救无菌小鼠的学习缺陷，但前提是我们在出生后立即进行干预，这表明肠道微生物群信号在生命早期是必需的。”这是一个有趣的发现，因为许多与自体免疫疾病相关的精神疾病都与早期大脑发育过程中的问题有关。”
Artis博士说：“肠-脑轴影响着每一个人，每一天的生命。我们开始更多地了解肠道如何影响各种疾病，如自闭症、帕金森氏症、创伤后应激障碍和抑郁症。我们的研究为理解这些机制是如何运作的提供了新的思路。”
Liston博士还说：“我们还不知道，但在未来的道路上，有可能找到有潜力用作人类的治疗手段的目标，这是我们今后需要研究的。”
文章来源：生物通
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