研究人員發(fā)現(xiàn)腸道健康如何影響大腦健康的初步線索

威爾·康奈爾醫(yī)學大學和康奈爾大學伊薩卡分校的科學家**描述了腸道微生物與腦細胞之間通訊的新細胞和分子過程。

在過去的二十年中，科學家觀察到自身免疫性疾病與多種精神病之間有著明確的聯(lián)系。例如，患有自身免疫性疾病(例如炎癥性腸病(IBD)，牛皮癬和多發(fā)性硬化癥)的人也可能會消耗腸道菌群，并出現(xiàn)焦慮，抑郁和情緒障礙。自身免疫性疾病和精神疾病的遺傳風險似乎也密切相關(guān)。但是，腸道健康如何影響大腦健康的確切原因尚不清楚。

共同資深作者，吉爾·羅伯茨炎癥性腸病研究所所長，弗里德曼中心主任，大衛(wèi)·阿迪斯博士說：“我們的研究為腸道和大腦在分子水平上的交流機制提供了新見解。”營養(yǎng)和炎癥研究科和威爾·康奈爾大學(Weill Cornell Medicine)免疫學Michael Kors教授。“還沒有人了解IBD和其他慢性胃腸道疾病如何影響行為和心理健康。我們的研究是一種了解整體情況的新方法的開端?！?/span>

這項研究于10月23日在《自然》雜志上發(fā)表，研究人員使用小鼠模型來了解腸道菌群耗盡后腦細胞中發(fā)生的變化。**作者Coco Chu博士是吉爾·羅伯茨(Jill Roberts)炎癥性腸病研究所的博士后研究員，他領(lǐng)導了威爾·康奈爾醫(yī)學，康奈爾大學伊薩卡分校，博伊斯·湯普森研究所，麻省理工學院和哈佛大學多個部門的多學科研究人員小組，以及在行為，先進的基因測序技術(shù)和細胞內(nèi)小分子分析方面具有專業(yè)知識的Northwell Health。

用抗生素治療以減少其微生物數(shù)量的小鼠，或繁殖為無細菌的小鼠，得知不再存在威脅性危險的能力顯著降低。為了了解此結(jié)果的分子基礎(chǔ)，科學家對位于大腦中的稱為小膠質(zhì)細胞的免疫細胞中的RNA進行了測序，發(fā)現(xiàn)這些細胞中基因表達的改變在學習過程中對大腦細胞的連接方式產(chǎn)生了重塑。在健康小鼠的小膠質(zhì)細胞中未發(fā)現(xiàn)這些變化。

副校長，神經(jīng)科學副教授康納·利斯頓(Conor Liston)博士說：“小膠質(zhì)細胞中基因表達的變化可能會破壞突觸的修剪，腦細胞之間的連接，干擾應該通過學習而發(fā)生的新連接的正常形成?！痹贔eil家庭腦與精神研究所任職，并在Weill Cornell Medicine擔任精神病學副教授。

該團隊還研究了無菌小鼠大腦中的化學變化，發(fā)現(xiàn)與人類神經(jīng)精神疾病(如精神分裂癥和自閉癥)相關(guān)的幾種代謝物的濃度發(fā)生了變化。博伊斯·湯普森研究所和化學與化學生物學教授弗蘭克·施羅德博士說：“腦化學本質(zhì)上決定了我們對環(huán)境的感覺和反應方式，證據(jù)表明腸道微生物衍生的化學物質(zhì)起著重要作用?！?Cornell Ithaca的部門。

接下來，研究人員試圖通過恢復小鼠出生后各個年齡段的腸道菌群來逆轉(zhuǎn)小鼠的學習問題。利斯頓博士說：“我們很驚訝我們能夠挽救無菌小鼠的學習缺陷，但前提是我們必須在出生后立即進行干預，這表明腸道菌群信號在生命的早期就很重要?！薄斑@是一個有趣的發(fā)現(xiàn)，因為許多與自身免疫性疾病有關(guān)的精神疾病與早期大腦發(fā)育過程中的問題有關(guān)?！?/span>

Artis博士說：“腸腦軸影響著每個人的每一天，”。“我們開始更多地了解腸道如何影響自閉癥，帕金森氏病，創(chuàng)傷后應激障礙和抑郁癥等多種疾病。我們的研究為這種機制如何運作提供了新的認識。”

Liston博士說：“我們還不知道，但是在未來，有潛力確定有希望的目標，這些目標可能在將來用作人類的治療方法?！薄斑@是我們未來需要測試的東西?！?/span>