肠道细菌影响大脑发育

肠道细菌影响大脑发育
Seki等人建立了一个全面的、时间分辨率的早产儿微生物群、免疫和神经生理发育的概况。他们的研究将早期生命微生物组的建立与免疫和神经发育联系起来,确定围产期脑损伤的候选生物标志物。总之(左),他们的结果表明促炎T细胞反应与抑制皮层电成熟相关。γδ T细胞似乎对这种抑制和脑损伤的发病机制具有核心意义。此外,胃肠道克雷伯氏菌过度生长是脑损伤的高度预测因素。在右侧,这种脑损伤的表现表现为脑室出血(IVH;右下角)和心室周围白质软化症(PVL,右下角)。资料来源:Seki等人,2021年

极早产儿脑损伤的风险很高。维也纳大学和维也纳医科大学的研究人员现在已经发现了早期治疗脑外损伤的可能靶点:早产儿肠道中的细菌可能发挥关键作用。研究小组发现,胃肠道中克雷伯氏菌的过度生长与某些免疫细胞的增加和早产儿神经损伤的发展有关。这项研究现已发表在杂志上细胞宿主和微生物

复杂的相互作用:肠道-免疫-大脑轴

肠道的早期发育密切相关。研究人员将其称为肠道-免疫-大脑轴。肠道中的细菌与免疫系统合作,免疫系统反过来监测肠道微生物,并对它们做出适当的反应。此外,肠道通过迷走神经和免疫系统与大脑接触。

“我们调查了这个轴在极端早产儿大脑发育中的作用,”该研究的第一作者大卫·塞基说。“肠道微生物群是数百种细菌、真菌、病毒和其他微生物的重要集合,在健康人体内处于平衡状态。然而,尤其是早产儿,他们的免疫系统和微生物群还没有完全发育,很可能会发生变化。这些变化可能会对大脑产生负面影响,”微生物学家和免疫学家解释道。

微生物组的模式为脑损伤提供了线索

维也纳大学微生物学和环境系统科学中心(CMESS)研究小组负责人、微生物学家、维也纳医科大学和维也纳大学联合微生物组设施运营主任David Berry补充说:“事实上,我们已经能够确定微生物组和免疫反应中的某些模式,这些模式显然与脑损伤的进展和严重程度有关。”“关键是,这种模式往往在大脑发生变化之前就出现了。这表明了一个关键的时间窗口,在此期间,极早产儿的脑损伤可能会防止恶化,甚至可以避免。”

极早产儿发育的综合研究

跨学科团队能够识别的生物标志物为开发适当的治疗方法提供了起点。“我们的数据显示,克雷伯氏菌的过度生长和相关的γδ- t细胞水平升高显然会加剧这种情况维也纳医科大学儿科和青少年医学系新生儿科、儿科重症监护医学和神经儿科学部的新生儿科学家Lukas Wisgrill解释说。bob电竞

他补充说:“我们能够追踪到这些模式,是因为对于一个非常特定的新生儿群体,我们第一次详细探索了肠道微生物群、免疫系统和大脑是如何发育的,以及它们在这个过程中是如何相互作用的。”这项研究总共监测了60人在妊娠28周之前出生,体重不足1公斤,持续数周甚至数月。使用最先进的方法——研究小组使用16S rRNA基因测序和其他方法检查了微生物组——研究人员分析了血液和粪便样本、脑电波记录(如aEEG)和婴儿大脑的核磁共振成像图像。

研究还在继续进行两项研究

这项研究是由Angelika Berger(维也纳医科大学)和David Berry(维也纳大学)共同领导的一个校际集群项目,是一个研究项目的起点,该研究将调查艾滋病而且它对早产儿神经发育的意义更为深远。此外,研究人员将继续跟踪最初研究中的儿童。

安吉丽卡·伯杰解释说:“孩子们的运动和认知技能是如何发展的,要过几年才能显现出来。”“我们的目标是了解肠道-免疫-大脑轴的这种早期发展是如何长期发挥作用的。”该项目的最重要的合作伙伴已经加入:“孩子们的父母以极大的兴趣和开放的态度支持我们的研究,”David Seki说。“最终,这是我们能够获得这些重要见解的唯一原因。我们对此非常感激。”


进一步探索

早产儿的大脑结构与学龄前的情绪处理有关

更多信息:David Seki等,脑损伤早产儿肠道微生物群-免疫-脑轴发育异常,细胞宿主和微生物(2021),DOI: 10.1016 / j.chom.2021.08.004
所提供的维也纳大学
引用:肠道细菌影响大脑发育(2021,9月3日)检索于2022年8月9日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-09-gut-bacteria-brain.html
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