随着科学家们更多地了解在人体中定居的微生物--统称为微生物区系--引起人们强烈兴趣的一个领域是这些微生物对大脑的影响。一项由Salk研究所科学家领导的新研究发现了当一种大肠杆菌生活在雌性老鼠的肠子里时,细菌会使它们影响到它们的后代。 这一发现发表在2021年1月29日的"科学进步"科学期刊上,显示了特定微生物与母体行为之间的直接联系。 虽然这项研究是在老鼠身上进行的,但它更证明了肠道中的微生物对大脑健康非常重要,并能影响发育和行为。"据我们所知,这是第一次证明肠道微生物对促进健康的母性行为和在动物模型中母亲和后代之间的联系是重要的。这增加了越来越多的证据,证明肠道和大脑之间有联系,微生物对于调节它们居住的宿主的行为很重要。" Janelle Ayres,研究高级作者兼教授,Salk研究所分子和系统生理学实验室主任 微生物群如何影响心理健康和神经紊乱是一个越来越多的研究领域。人体肠道微生物的组成与抑郁、焦虑、孤独症和其他疾病有关。但是很难研究单个细菌是如何影响人类行为的,这种联系通常被称为微生物--肠道-脑轴。 在她的实验室里,Ayres利用老鼠来研究身体系统和大脑如何相互作用来促进健康。这包括关注身体过程是如何被微生物控制的,以及微生物对生长和行为的影响。在目前的实验中,她和她的团队正在研究一组老鼠,每组老鼠都有一种单一的毒株-大肠杆菌(特定的)在他们的肚子里。 Ayres说:"我们发现幼崽的行为是正常的,母亲们生产的奶是正常的、健康的,并且是正常数量的。""我们最终发现,被这种特殊细菌感染会导致母性行为不良。这些老鼠忽视了它们的幼崽。" 另外的实验显示,这些老鼠可以通过给它们一种叫做IGF-1的生长因子来从发育迟缓的小鼠中获救,或者把它们交给能够妥善照顾它们的老鼠妈妈。这证实了发育迟缓的原因来自母亲的行为,而不是幼崽本身的某些东西。 "我们的研究提供了一个前所未有的理解,即肠道微生物群如何破坏母亲的行为,以及这如何会对后代的发育产生负面影响,"第一作者Yujung Michelle Lee说。她曾是Ayres实验室的研究生,现在是Genentech的博士后研究员。"我非常感兴趣的是,建立健康的母婴关系是由激素以外的因素驱动的,而我们体内的微生物在其中起着重要作用。" Ayres和她的团队计划研究这些微生物是如何引起老鼠行为改变的。早期发现表明,细菌可能正在影响血清素的水平,这是一种与幸福感相关的激素,但还需要做更多的工作。 "很难研究人类之间的这种关系,因为人类的微生物区系包含数百种不同种类的微生物,"Ayres说,"但是,一旦我们对动物模型中的机制有了更多的了解,我们就可以将我们的发现转化为人类,以确定微生物及其影响是否是相同的。" 更多资料: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.