内脏和大脑:母亲肠道内的微生物如何影响胎儿神经发育

在妊娠期间，在母肠中生活的数十亿细胞和其他微生物调节关键代谢物，对健康胎儿脑发育的小分子，UCLA生物学家9月23日在杂志中报告。自然。

而母亲肠道微生物群已经与异常相关大脑功能后代的行为 - 通常是为了应对感染等因素，怀孕 - 科学家在怀孕期间的高脂饮食或压力迄今未知，直到现在是否受到影响大脑发育在关键的产前和没有这种环境挑战的情况下。

测试肠道微生物群对母体血液中循环的代谢物和其他生物化学物质的影响，并促进快速发育胎儿脑在美国，研究人员饲养了用抗生素杀死肠道细菌的小鼠，以及在实验室里饲养的无菌小鼠。

“消耗母体的肠道微生物群，使用两种方法，同样地破坏了胎儿脑该研究的主要作者，加州大学洛杉矶分校Elaine Hsiao实验室的博士后Helen Vuong说。

Vuong说，脱脂母体肠道微生物会改变了哪些基因在发育后代的大脑中接受了基因，包括许多参与在神经元内形成新轴突的基因。轴突是链接脑细胞并使它们进行沟通的微小纤维。

研究人员发现，连接大脑丘脑和大脑皮层的轴突在数量和长度上尤其减少。

“这些轴突对于感知环境的能力尤为重要，”Vuong说。“符合这一点，来自缺乏肠道微生物群的母亲的后代在特定的感官行为中受到损害。”

Vuong说，研究结果表明，母体肠道菌群可以通过调节进入胎儿大脑本身的代谢产物来促进胎儿大脑的健康发育。

“当我们测量母体血液，胎儿血液和胎儿脑中分子的类型和水平时，我们发现当母亲在怀孕期间缺乏肠道微生物群时，特定代谢物通常会降低或缺失。”

然后，生物学家在这些关键代谢物的存在下培养神经元。他们还将这些代谢物引入到缺乏微生物的怀孕小鼠中。

“当我们在这些代谢物的存在下延长神经元时，它们开发了更长的轴突和更多的轴突，”Vuong说。“当我们补充妊娠小鼠时，当微率耗尽或缺失时，当微靶向耗尽或缺失时，当胎儿脑中恢复到胎儿脑中的水平，并且防止了轴突发育的损伤和后代行为。

Vuong说:“肠道微生物群具有难以置信的能力，不仅在孕妇体内，而且在发育中的胎儿和胎儿大脑中调节许多生物化学物质。”“我们的发现还确定了促进轴突生长的特定代谢物。”

结果表明，微生物群和神经系统之间的相互作用通过母体肠道微生物在胎儿脑中的影响，至少在小鼠中起初。

该研究的高级作者，伊洛拉州综合生物学和生理学副教授和UCLA学院的微生物学，免疫学和分子遗传学，研究的高级作者，研究的高级作者仍然不清楚。

“我们不知道结果是否和如何适用于人类，”Hsiao表示，他也是大卫队在大学上大卫·格芬医学院消化系统疾病的副教授。“然而，有许多神经发育障碍据信是由怀孕期间经历的遗传和环境风险因素引起的。我们的研究表明，孕妇肠道微生物群也应考虑并进一步研究，作为可能影响的因素不仅可能影响母亲的健康，但也是发展后代的健康。“

Hsiao、Vuong及其同事在2019年报告称，血清素和抗抑郁药等针对血清素的药物可能对肠道微生物群产生重大影响。2018年，Hsiao和她的团队建立了癫痫易感性和肠道微生物之间的因果关系，并确定了在生酮饮食的抗癫痫作用中发挥重要作用的特定肠道细菌。

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