又見“腸-腦”重磅研究！Nature：孕婦腸道菌羣在影響胎兒的大腦發育_風聞

北京時間9月24日，發表在《Nature》上的一項新研究中，來自****美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究團隊表明，母體腸道中的數十億微生物在調節着關鍵的代謝產物，而它們對胎兒大腦的健康發育至關重要。

雖然母體腸道微生物組與其後代腦功能和行為異常有關（通常是由於感染、高脂飲食或孕期壓力等因素引發），但到目前為止，科學家們還不清楚它們是否在關鍵的產前時期也會影響胎兒的神經發育。

為此，UCLA綜合生物學與生理學系Elaine Hsiao實驗室的研究團隊分別培養了用抗生素殺死腸道微生物組的小鼠，以及培養的無菌小鼠。然後，他們研究了母體微生物組缺失和選擇性重建微生物組如何影響小鼠胎兒的神經發育。

研究第一作者、博士後研究員Helen Vuong説：“母體腸道菌羣的減少會破壞胎兒的大腦發育，改變胎兒大腦中開啓的基因，包括許多參與神經元新軸突形成的基因。”

軸突是連接神經元並使得它們能夠通信的微小神經纖維。

研究人員觀察到，特別是連接大腦丘腦和皮層的軸突數量和長度都有所減少。

Vuong説：“這些軸突對於感知環境的能力特別重要。與此相一致的是，缺乏腸道微生物組的懷孕小鼠所生的後代在某些感官行為上存在缺陷。”

研究結果表明，母體腸道微生物組可以通過調節進入胎兒大腦的代謝物來促進其健康發育。

Vuong説：“當我們測量母體和胎兒血液，以及胎兒大腦中的分子類型和水平時發現，在懷孕期間缺乏腸道菌羣時，特定的代謝產物通常也會減少或缺失。”

隨後，研究人員在具有這些關鍵代謝產物的條件下培養出了神經元，並將這些代謝物引入微生物組被耗盡的懷孕小鼠體內。

Vuong説：“當我們在這些代謝物存在的條件下培養神經元時，它們長出了更長更多的軸突。當我們給懷孕小鼠補充關鍵代謝物時，其胚胎大腦中的代謝物水平得到了恢復，對軸突發生和後代行為的損害也得到了預防。”

腸道微生物組真的具有不可思議的能力，它們不僅能調節懷孕母體內的許多生化物質，而且還調節着發育中後代及其大腦中的生化物質。

這項新研究還指明瞭促進軸突形成的代謝產物。

研究結果表明，母體腸道微生物組可能通過微生物調節的代謝產物向發育中的大腦神經元發出信號，從而促進胎兒丘腦皮層的軸突發生，至少在小鼠中是這樣的。

該研究通訊作者、微生物學、免疫學和分子遺傳學助理教授Elaine Hsiao表示，這些發現對人類的適用性還不清楚。

她説：“我們不知道這些發現是否適用於人類，以及如何將其應用於人類。然而，有許多神經發育障礙被認為是由懷孕期間經歷的遺傳和環境風險因素造成的。我們的研究表明，孕婦懷孕期間的腸道菌羣也應該被考慮和進一步研究，因為這不僅會影響母親的健康，而且可能還會影響後代的健康。”

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2745-3