怀孕的老鼠的微生物如何影响后代的大脑发展：新研究提供线索
当胎儿在母亲的子宫中发展时，胎儿必须在这个关键的发展窗口期间接受正确的营养和保护。这种环境的一个元素包括母体微生物群，这些是细菌的收集和居住母体的其他微生物。
母亲如何微生物群指导胎儿发育或修改可能损害胎儿发展的风险因素是主要的研究领域。
我的训练神经生物学和微生物学生物学让我想知道怀孕期间的母亲或婴儿早期肠道的不同微生物微生物- 在生活中后来的脑部发展和行为，这是一个活跃的研究领域。
我最近的研究论文描述了母体肠道微生物在胎儿脑的发展中的基本作用。具体而言，我的研究确定了小鼠母细胞的微生物组如何影响从神经元的后代突出的轴突长神经纤维的形成，影响其感知其环境的能力。
母体微生物群是什么?
妊娠期母体微生物群和新生儿的早期生命包括栖息肠道，阴道，皮肤和母乳的微生物，对母亲和后代的健康有重要的生理后果。
有一种安装证据支持母体微生物组在胎儿生长和发育中的重要作用。例如，在对孕妇的研究中，肠道微生物组被证明在怀孕的第一个和第三个三个月之间发生变化。这些变化与将能量和营养素转移到胎儿的需要有关。
健康孕妇阴道微生物群通过分泌抗菌分子并产生乳酸来抑制不良细菌的生长，这在妊娠和出生期间保护从致病微生物的后代。
母亲阴道，粪便或皮肤微生物在出生期间和之后从母亲传播到后代。后代继承的微生物类型取决于宝宝是否透过剖宫产或阴道分娩。
但这种微生物的收集不是静态的。作为后代发展，微生物群继续进化取决于婴儿是母乳喂养还是配方奶，以及其他环境因素。因此，母体微生物群对胎儿的健康和后代出生后携带的微生物是重要的。
微生物群和神经系统之间的相互作用
过去20年的研究表明，微生物群对神经系统的发育和功能非常重要。
在动物研究中，通过用抗生素治疗，在无菌，无菌环境中饲养的成人小鼠，或通过抗生素治疗耗尽微生物降低蛋白质的水平，这对于形成新神经元很重要。
这些微生物动物的其他脑发生变化包括变化神经元的部分那沟通至关重要。还在化学品水平方面转变 -血清素，多巴胺，去甲肾上腺素和神经生长因子诱导蛋白A.- 允许神经细胞互相交谈。
对斑马鱼、果蝇和猪等不同物种进行的研究表明，一种生物携带的微生物会产生影响社交，沟通，与压力相关的学习和记忆行为。
这激发了我和很多其他的调查母肠的微生物如何影响生活中后代的后脑发育和行为。
母体微生物影响后代神经发育和行为
当胎儿在子宫中发育时，大脑的功能结构就开始了。包括形成新神经细胞，神经细胞的迁移到它们的正确位置，形成轴突和神经细胞之间的沟通。妊娠期间遇到的环境风险因素会造成巨大影响脑发育并表现为神经发育障碍。
在我最近的小鼠的研究中，我们专注于自然，未改变的母亲的肠道微生物影响大脑发育和行为。我们将母亲的后代与一整套肠道微生物进行比较。来自缺乏他们的母亲的那些。
我和我的同事在Elaine Hsiao的实验室发现，从叫丘疹的大脑区域突出的轴突较少，突出的突起 - 脑外的外层 - 在怀孕期间缺乏肠道微生物的后代。这些轴突对于从环境中继中继感官信息很重要。
这表明正常的母体肠道微生物是在成人后代胚胎脑和感官行为中的轴突形成所必需的。
肠微生物产生规范社会行为的小分子
在消化食物时，肠道微生物会产生成千上万的小分子称为代谢物影响动物的生理机能。这些代谢物在维持健康和引发全身疾病方面发挥着无数的作用。因此，我们假设母亲肠道内的微生物会产生这些必要的代谢物，并与其他营养物质一起传递给发育中的胎儿。
为了测试这个假设，我们测量了这些的类型和水平小分子在母体血液和胎儿脑中。我们发现母体血液中的几个关键代谢物和胎儿脑，当母亲在怀孕期间缺乏肠道微生物时减少。
为了测试这些化学品是否对于胎儿脑发育是重要的，我们将这些关键代谢物给缺乏肠道微生物组的孕鼠。这些化学品补充剂恢复了健康胎儿脑中天然发现的水平，促进了正常的脑发展和后代行为。
这些研究结果一起证明了不同的母体肠道微生物会如何影响胎儿脑通过提供必需分子的开发。本研究还提供了对健康重要的洞察力大脑发育。
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