不乏相关证据脑功能到我们的组成肠道细菌,但这种关系如何运作仍然是个谜。
现在,一个团队发现了肠道微生物和大脑之间的沟通渠道,他们的理论是,这条途径的运作可能最终有助于解释如何发展。
研究人员特别发现,– 通常称为“应激激素’——可以充当我们大脑中化学物质的信使。 这些化学物质——称为大脑代谢物或神经代谢物——对于帮助大脑发挥功能和成长至关重要。
“婴儿期神经代谢物的变化会对大脑发育产生深远的影响,”神经科学家奥斯汀·穆德解释道来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的教授,“微生物组(或细菌、真菌和微生物的集合)有可能栖息在我们的肠道中——在这个过程中发挥着作用。”
为了检查肠道细菌与血液和大脑中的化合物之间的潜在关联,Mudd 和其他研究人员研究了 24 只一个月大的小猪,这些小猪在肠道和大脑发育方面与人类婴儿非常相似。
使用磁共振波谱为了确定神经代谢物的浓度,目的是找到与猪肠道细菌的任何关联。
“[我们]想看看是否能在仔猪的粪便中找到细菌,从而预测血液和大脑中化合物的浓度,”穆德 说,“这两者在[人类]婴儿身上都更难以表征。”
分析发现了许多链接。 属拟杆菌属和梭菌属预测大脑中一种叫做肌醇的化学物质的浓度更高,而丁酸单胞菌属预测了一种称为 n-乙酰天冬氨酸 (NAA) 的物质。
拟杆菌属还预测肌酸水平较高,但存在大量瘤胃球菌属细菌与较低的 NAA 浓度相关。
这很重要,因为虽然这些化合物参与了许多与新陈代谢相关的化学过程,但它们之前已被确定为自闭症研究中的重要因素。
“在被诊断患有此病的个体中,发现这些大脑代谢物处于改变的状态自闭症谱系障碍(),”穆德 说,“但之前的研究尚未确定细菌属与这些特定代谢物之间的特定联系。”
使用一种称为中介分析检查细菌之间的联系瘤胃球菌属研究人员发现,尤其是 NAA 分子,皮质醇间接影响并促进了这种关系。
这意味着,实际上,细菌利用类固醇激素与大脑进行交流并对其进行改变——至少在 NAA 代谢物方面是这样。
“这一中介发现很有趣,因为它让我们深入了解肠道微生物群与大脑交流的一种方式,”团队成员瑞安·迪尔格 (Ryan Dilger) 解释道。
“它可以用作开发未来干预研究的框架,进一步支持这一提议的机制。”
研究人员谨慎地不要夸大他们的假设,特别是因为这项研究是基于针对仔猪的统计分析,这意味着这不能被视为人类身上发生相同中介过程的临床证明。
但尽管如此,这种途径最终可能有助于解释细菌如何与许多疾病相关——包括笔画,帕金森病,肠易激综合症,慢性疲劳综合症, 和更多。
该清单还包括自闭症——研究人员已经发现之前假设的可能与细菌有关。
直到未来我们可能无法更确定地了解更多可以复制这些发现——但研究人员尽管非常谨慎,但认为他们肯定在这里找到了一些东西。
“最初,我们着手描述肠道微生物群、血液生物标志物和大脑代谢物之间的关系,”穆德说。
“但是,一旦我们研究了研究中确定的关系,它们就会不断引导我们独立报告自闭症文献中的发现。”
研究结果报告于肠道微生物。