肠脑连接：内脏中的特定细菌提示母鼠忽略了它们的幼仔

此处显示的大肠杆菌是人类和动物中常见的肠道细菌。有许多不同的菌株，其中一些会引起疾病。

Salk研究人员意外发现了特定微生物如何影响动物行为。

随着科学家更多地了解定居于人体中的微生物（统称为微生物群），人们强烈关注的一个领域就是这些微生物对大脑的影响。由Salk研究所的科学家领导的一项新研究发现了E株。大肠埃希菌，当生活在雌性老鼠的内脏中时，会导致它们忽略后代。

这项发现发表在2021年1月29日的《科学进展》杂志上，显示了特定微生物与孕产妇行为之间的直接联系。尽管这项研究是在老鼠身上进行的，但它增加了科学的发展，表明肠道中的微生物对于大脑健康很重要，并且会影响发育和行为。

“据我们所知，这是首次证明肠道菌群对于促进健康的母体行为以及在动物模型中促进母亲与后代之间的结合非常重要，” Salk分子与系统生理学实验室负责人，Janelle Ayres教授说。纸。“它增加了越来越多的证据，表明大脑与大脑之间存在联系，并且微生物对于调节它们所居住的宿主的行为很重要。”

微生物群影响心理健康和神经系统疾病的方式是一个不断增长的研究领域。人们肠道菌群的组成与抑郁症，焦虑症，自闭症和其他情况有关。但是，很难研究细菌的个体菌株如何对人类行为产生影响，这种联系通常被称为微生物群-肠脑轴。

在她的实验室中，艾尔斯（Ayres）使用小鼠研究身体系统和大脑如何相互作用以促进健康。这包括关注微生物如何调节身体过程以及微生物影响生长和行为的方式。在目前的实验中，她和她的研究小组正在研究每只都带有一株E株的小鼠。肠道中含有大肠杆菌的小鼠称为O16：H48 MG1655的大肠埃希氏菌的后代发育迟缓。进一步检查发现，这些小鼠较小，因为它们营养不良。

艾尔斯说：“我们发现这些幼崽的行为是正常的，母亲们制作的牛奶具有正常，健康的成分，并且所生产的牛奶量是正常的。”“我们最终以这种特殊细菌为菌落导致了不良的孕产妇行为。老鼠们忽略了它们的幼崽。”

额外的实验表明，可以通过给小鼠一种名为IGF-1的生长因子，或者将它们递给养育能够适当照顾它们的小鼠母亲，来挽救这些小鼠，使其免受发育不良的生长。这证实了发育迟缓的原因是母亲的行为，而不是幼崽本身的事情。

“我们的研究提供了关于肠道菌群如何破坏母亲行为以及如何对后代发育产生负面影响的前所未有的理解，”第一作者，前Ayres实验室研究生，现为Genentech博士后研究员Yujung Michelle Lee说。 。“对我而言，非常有趣的是，建立健康的母婴关系是由激素以外的因素驱动的，而且我们体内的微生物在其中起着重要作用。”

艾尔斯和她的小组计划研究这些微生物如何引起老鼠行为的改变。早期发现表明细菌可能影响血清素的水平，血清素是一种与幸福和幸福感相关的激素，但还需要做更多的工作。

“很难研究人与人之间的这些关系，因为人的微生物群包含数百种不同种类的微生物，” Helen McLoraine发展部主席Ayres说。“但是一旦我们对动物模型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，从而确定微生物及其作用是否相同。”

O16：H48 MG1655菌株已在人的肠道中发现，以前被认为没有正面或负面影响。

参考：Yujung Michelle Lee，Andre Mu，Martina Wallace，Jivani M.Gengatharan，Annallee J.Furst，Lars Bode，Christian M.Metallo和Janelle S.Ayres撰写的“对母体行为的微生物控制可调节后代的早期生长” ，Science Advances.DOI：
10.1126 / sciadv.abe6563

该研究的其他作者是加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Salk和Martina Wallace的Andre Mu，Jivani M.Gengatharan，Annallee J.Furst，Lars Bode和Christian M.Metallo。

这项工作是由克罗恩氏和结肠炎基金会高级研究奖，美国国立卫生研究院拨款R01 AI114929和Lynne and Mason Rosenthal / Leo S. Guthman基金会资助的。