文章詳情
腸道菌群或是孤獨(dú)癥發(fā)病與治療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)近年來(lái),腸道菌群在疾病發(fā)生及治療中的重要性正為研究者所認(rèn)可。 早期研究發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥患者與正常個(gè)體的腸道菌群存在顯著差異,這種差異在孤獨(dú)癥的小鼠模型中同樣存在。 動(dòng)物模型證實(shí)了菌群通過(guò)“微生物-腦-腸”軸對(duì)大腦神經(jīng)發(fā)育和生理行為產(chǎn)生重要影響,為基于腸道菌群移植改善孤獨(dú)癥研究奠定了理論基礎(chǔ)。
更進(jìn)一步的微生物組及代謝組學(xué)研究指出,特定的腸道菌群及其代謝產(chǎn)物是引發(fā)孤獨(dú)癥行為學(xué)異常的關(guān)鍵。
01 移植孤獨(dú)癥患者的腸道菌群,誘發(fā)小鼠孤獨(dú)癥行為產(chǎn)生 02 腸道菌群的代謝產(chǎn)物誘導(dǎo)孤獨(dú)癥行為發(fā)生
2021年,Dumas等人在《Microbiome》上發(fā)表研究聲明,腸道菌群代謝物“對(duì)甲酚”可誘導(dǎo)小鼠孤獨(dú)樣行為。“對(duì)甲酚”對(duì)中樞神經(jīng)有毒害作用,嚴(yán)重時(shí)可致死。
該研究中得出以下結(jié)論: 1. 小鼠接觸“對(duì)甲酚”4周后,表現(xiàn)出社會(huì)行為缺陷、刻板印象和持續(xù)性行為。 2. 將“對(duì)甲酚”處理小鼠的腸道菌群移植給無(wú)菌小鼠,無(wú)菌小鼠的腸道菌群組成發(fā)生不良變化,同時(shí)小鼠出現(xiàn)孤獨(dú)樣行為改變。 3. 把健康小鼠腸道菌群移植到孤獨(dú)癥小鼠體內(nèi)時(shí),發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥小鼠重新恢復(fù)社交互動(dòng)、多巴胺神經(jīng)元興奮性和糞便中“對(duì)甲酚”的水平改變。 4. 人類(lèi)腸道菌群中至少有55種細(xì)菌可以產(chǎn)生“對(duì)甲酚”,包括雙歧桿菌科、腸桿菌科、Coriobacteriae、類(lèi)桿菌科、梭桿菌科、乳酸桿菌科和梭狀芽孢桿菌科等。 5.對(duì)甲酚對(duì)艱難梭狀芽孢桿菌具有選擇性生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),這可能是導(dǎo)致自閉癥患者中梭狀芽孢桿菌屬成員數(shù)量過(guò)多的原因之一。
03 腸道菌群移植可緩解小鼠孤獨(dú)樣行為 2020年,Nayeon Goo等人在《Life Science》上發(fā)表了一項(xiàng)研究,評(píng)估了腸道菌群移植(Fecal microbiota transplantation,F(xiàn)MT)對(duì)小鼠孤獨(dú)樣行為的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示: 1. 對(duì)孤獨(dú)樣行為小鼠進(jìn)行FMT,發(fā)現(xiàn)小鼠的短期記憶或工作記憶缺陷得到改善,物體識(shí)別記憶缺陷得到恢復(fù),社交能力和社交新奇偏好得到改善。 2. FMT對(duì)小鼠大腦中細(xì)胞因子水平產(chǎn)生影響,可降低大腦皮層和海馬體中促炎細(xì)胞因子(TNFα)的表達(dá)水平。 3. 糞便的高通量16S rRNA基因測(cè)序顯示孤獨(dú)樣行為小鼠和野生型小鼠之間腸道菌群的組成存在顯著差異。在這些差異中,A. muciniphila 菌顯著減少,這在孤獨(dú)癥(ASD)兒童的糞便中也有類(lèi)似的觀察。因此,A. muciniphila 菌的相對(duì)豐度較低可能是揭示ASD患者胃腸道健康狀況的重要標(biāo)志。 4. A. muciniphila 菌對(duì)各種疾病都有積極影響,包括炎癥性腸病、肥胖、代謝紊亂甚至癌癥。FMT可將小鼠腸道內(nèi)的A. muciniphila 菌恢復(fù)到正常水平,這可能與認(rèn)知功能障礙和社會(huì)新奇偏好行為缺陷的改善有關(guān)。
小結(jié) 這些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在早期腸道菌群與孤獨(dú)癥存在相關(guān)性的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步證實(shí)了腸道菌群與孤獨(dú)癥的發(fā)病及行為學(xué)異常之間存在直接的因果關(guān)系。
這些研究提示我們,分析腸道菌群,關(guān)注菌群與疾病的相互作用,或?qū)楣陋?dú)癥的機(jī)制探索和治療提供了新的方向和維度。 3:Goo N, Bae HJ, Park K, Kim J, Jeong Y, Cai M, Cho K, Jung SY, Kim DH, Ryu JH.The effect of fecal microbiota transplantation on autistic-like behaviors in Fmr1 KO mice. Life Science. 2020 Dec 1;262:118497. |