科学:科学家成功解码肠道菌群与大脑直接对话之谜

来源：100医疗网2022-04-20 14336008

法国巴斯德研究所等机构的科学家发现，动物模型中的下丘脑神经元可以直接检测到细菌活动的变化，并据此调整身体的食欲和温度。

肠道副产品可以在血液中循环，调节宿主身体的各种生理过程，包括力量、代谢和大脑功能。近日，在国际期刊《科学》上发表的一篇名为《细菌通过神经元感知No D2调节表观和体温》的研究报告中，法国巴斯德研究所等机构的科学家通过研究发现，动物模型中的下丘脑神经元可能能够直接检测到细菌活动的变化，并据此调节食欲和身体的温度。这些结果表明，肠道微生物和大脑之间可能存在直接对话，这一发现可能有望帮助开发新的治疗策略，以解决人类的各种代谢疾病，如肥胖等。

科学家成功解码了肠道菌群与大脑直接对话的奥秘。

图片来源：巴斯德研究所/Pascal Marseaud

肠道是人体内最大的细菌储存库。目前，越来越多的研究证据揭示了宿主与肠道微生物之间的相互依赖关系，并强调了脑-肠轴的重要性。如今，研究人员分享他们的专业知识，研究肠道中的细菌如何直接控制大脑中特定神经元的活动。在本文中，研究人员重点研究了主要存在于免疫细胞中的NOD2(核苷酸寡聚化结构域)受体。这种受体可以检测到胞壁肽的存在，胞壁肽是细菌细胞壁的重要组成部分。此外，研究人员此前已经确定，负责编码NOD2的基因突变可能与身体的系统性疾病有关，包括克罗恩病。但是，这些研究数据不足以阐明大脑中的神经活动与肠道中的细菌活动之间的直接关系，目前科学家们已经阐明了这一点。

利用脑成像技术，科学家最初观察到，小鼠的NOD2受体可能由大脑不同区域的神经元表达，特别是海马体。后来，研究人员发现，当这些神经元与来自肠道的细菌细胞壁肽密切接触时，它们的电活动可能会受到抑制。研究人员Ivo G. Boneca解释说，肠道、血液和大脑中的细胞壁肽被认为是细菌增殖的标志。相反，如果NOD2受体不存在，这些神经元的活动就不会受到细胞壁肽的抑制。因此，大脑会失去对食物摄入量和体温的控制，老鼠的体重会增加。

图片来源：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj3986

在这项研究中，研究人员澄清了神经元可以直接感知细菌的细胞壁肽，这一任务被认为主要分配给了免疫细胞。因此，细菌碎片可能会直接作用于大脑中枢，就像下丘脑一样，这是非常不寻常的，因为下丘脑可以执行许多重要的生理功能，如体温，生殖，饥渴。因此，神经元细胞似乎能够检测细菌的活动(增殖和死亡)，并作为食物摄入对肠道生态系统影响的直接衡量标准。过量摄入可能会刺激特定细菌或病原体的不成比例生长，从而危及身体的肠道平衡。

胞壁脒对下丘脑神经元和代谢的作用可能会引起其在其他脑功能中的潜在作用的问题，这可能有助于理解特定脑疾病和NOD2基因突变之间的关系。这一发现也为神经科学、免疫学和微生物学前沿的跨学科项目研究铺平了道路，最终有望帮助开发新的治疗策略，以治疗多种大脑疾病和代谢疾病，如肥胖和糖尿病。

综上所述，在这项研究中，研究人员确定了一种特殊的微生物感知机制，这种机制可能有助于调节进食行为和宿主生物的代谢机制。(100yiyao.com)

原始来源：

ILANA GABANYI，GABRIEL LEPOUSEZ，RICHARD WHEELER等人，《科学》(2022)。doi : 10.1126/science . abj 3986

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