确定小鼠肠道细菌和社会行为之间的神经联系

生活在我们体内的细菌会影响我们的社交和交友能力吗?近几十年进行的研究表明，对老鼠来说，答案是肯定的。

研究表明细菌群落它们生活在老鼠的肠道中，对于动物与其他动物表现正常的社会行为是必不可少的老鼠．被培育成无菌的老鼠，没有肠道微生物组它们会表现出明显的反社会行为，比如避开陌生老鼠，而不是与它互动。微生物是如何影响动物行为的?换句话说，在分子和细胞水平上发生的一连串事件是什么，从肠道细菌到大脑再到行为变化?

现在，一项新的研究发现了一种特定的神经回路神经元这是由肠道直接影响的微生物组并随后导致缺乏肠道微生物组的小鼠的反社会行为。将具有健康肠道微生物群的小鼠的粪便物质移植到无菌小鼠体内，足以改变这些神经元的活动，从而改善它们的社会行为。研究人员还发现了一种可以增加社交性的特定细菌。

确定肠道微生物、神经元和整个生物体健康影响(如行为变化)之间的相互作用，可能是有朝一日帮助改善社交缺陷(如抑郁症和自闭症并发的社交缺陷)的重要探索方向。目前治疗这类问题的做法包括开处方药，如抗抑郁药和抗焦虑药。然而，这些药物很难以正确的浓度进入正确的大脑区域，大部分药物最终会流经全身。了解肠道与大脑的联系，进一步证明了神经精神疾病可以通过治疗肠道微生物群间接改善，而肠道微生物群比大脑更容易从药物上获得。

这项研究主要是在Sarkis Mazmanian、Luis B.和Nelly Soux微生物学教授和传统医学研究所研究员的实验室进行的。bob88体育平台登录一篇描述这项研究的论文发表在该杂志上自然．

研究已经表明，在化学水平上，无菌小鼠的激素皮质酮(类似于人类体内所谓的应激激素皮质醇)水平明显高于具有健康微生物群的小鼠。由前Mazmanian实验室博士后学者Wei-Li Wu领导的研究团队，旨在确定既受皮质酮影响又在社会行为中发挥作用的神经元。

“通过改变小鼠的微生物群，我们能够改变皮质酮的水平:更少的微生物群意味着更多的压力激素，”马兹马尼安说。“人体内有很多神经元对皮质酮有反应——称为糖皮质激素受体阳性神经元——我们想知道哪些细胞群和大脑区域是导致无菌小鼠社会行为改变的原因?”

在确定了大脑中涉及压力控制的几个神经元子集后，研究小组使用化学和遗传工具，在没有微生物组的小鼠中人工阻止皮质酮激活这些神经元。尽管这些小鼠缺乏肠道微生物群，但它们能够表现出更正常的社会行为，因为它们的神经元对应激激素没有反应。

那么，究竟是肠道细菌(或缺乏肠道细菌)导致了皮质酮水平的升高?为了解决这个问题，研究小组将肠道菌群正常的野生型小鼠的粪便移植到无菌小鼠体内。这些小鼠随后表现出皮质酮水平下降和更正常的社会行为。然后，研究小组系统地确定了一种介导这种改善的细菌，即粪肠球菌。被粪肠杆菌定植的无菌小鼠表现出改善的社会行为和降低的皮质酮水平。粪肠杆菌能够调节这种改善的机制将是未来研究的主题。

“许多研究表明，肠道微生物组会影响小鼠的复杂行为，比如社交能力。调节微生物组对行为影响的潜在神经元回路此前尚未被发现。这项工作加强了对肠道-大脑连接的深远影响的新兴认识，”Mazmanian说。“从概念上讲，这些发现为在人类身上探索类似的效果奠定了基础。”

吴现在是台湾国立成功大学的一名教师。该研究的未来方向包括进一步研究宿主-细菌关系，识别肠道微生物产生的分子信号，以及这些信号如何影响宿主。Mazmanian和Wu计划继续他们的合作。

Mazmanian说:“我们的研究从许多合作中受益匪浅，包括加州理工学院Viviana Gradinaru和Rustem Ismagilov实验室的重要贡献。”

这篇论文的题目是“微生物群调节社会。行为通过大脑中的应激反应神经元。”