摘要：研究提供了新的證據(jù)，表明靈長類動物腸道微生物群在不同物種間存在差異
一項新的研究表明，改變腸道內(nèi)微生物群落可以影響大腦功能。
人類是靈長類動物中腦容量與體型比例最大的，但科學家們?nèi)匀粵]有完全了解擁有更大腦容量的物種是如何進化出滿足大腦發(fā)育和維持所需高能量消耗的方法的。
西北大學的研究人員現(xiàn)在提供了第一個直接證據(jù)，證明腸道微生物群有助于塑造靈長類動物不同物種的大腦功能差異。
圖1 人類腸道微生物組與健康不平等
“我們的研究表明，微生物正在影響與我們理解進化，特別是人類大腦進化相關(guān)的特征，”生物人類學副教授兼該研究的主要負責人Katie Amato說。
這項研究建立在Katie Amato實驗室早期研究的基礎(chǔ)上，該研究表明，將來自腦容量較大的靈長類動物的腸道微生物移植到小鼠體內(nèi)后，可以增加宿主微生物組中可用的代謝能量，這對于維持大腦的正常運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。在新研究中，研究團隊將重點放在大腦本身，測試來自腦容量相對不同的靈長類動物的微生物是否能夠直接改變宿主小鼠的大腦功能。
在嚴格控制的實驗室實驗中，科學家們將兩種大腦較大的靈長類動物（人類和松鼠猴）和一種大腦較小的靈長類動物（獼猴）的腸道微生物引入到自身沒有微生物的小鼠體內(nèi)。
八周后，差異顯現(xiàn)出來。攜帶來自腦容量較小靈長類動物的微生物的小鼠，與攜帶來自腦容量較大靈長類動物的微生物的小鼠相比，表現(xiàn)出截然不同的腦部活動模式。
接種了來自大腦靈長類動物的微生物的小鼠，其大腦中與能量產(chǎn)生和突觸可塑性（大腦學習的物理過程）相關(guān)的基因活性更高。而接種了來自小腦靈長類動物的微生物的小鼠，其這些通路中的基因活性則較低。
“最有趣的是，我們能夠?qū)乃拗餍∈蟠竽X中獲得的數(shù)據(jù)與獼猴和人類大腦的實際數(shù)據(jù)進行比較，令我們驚訝的是，我們在小鼠大腦基因表達中觀察到的許多模式與在靈長類動物自身中觀察到的模式相同，”Katie Amato說?！皳Q句話說，我們能夠使小鼠的大腦看起來像微生物來源的靈長類動物的大腦?！?/div>
圖2 在人生的不同階段，多層面的歧視經(jīng)歷很可能通過各種途徑影響微生物組的結(jié)構(gòu)與功能
圖1 人類腸道微生物組與健康不平等
圖2 在人生的不同階段，多層面的歧視經(jīng)歷很可能通過各種途徑影響微生物組的結(jié)構(gòu)與功能
研究人員的另一項驚人發(fā)現(xiàn)是，在攜帶來自腦容量較小的靈長類動物的微生物的小鼠的基因中，存在與多動癥、精神分裂癥、雙相情感障礙和自閉癥相關(guān)的基因表達模式。
雖然現(xiàn)有證據(jù)表明自閉癥等疾病與腸道微生物群的組成之間存在相關(guān)性，但缺乏數(shù)據(jù)表明腸道微生物對這些疾病有影響。
Katie Amato表示：“這項研究提供了更多證據(jù)，表明微生物可能與這些疾病存在因果關(guān)系——具體來說，腸道微生物群在發(fā)育過程中影響著大腦功能。根據(jù)我們的發(fā)現(xiàn)，我們可以推測，如果人腦暴露于‘錯誤’微生物的作用下，其發(fā)育就會發(fā)生改變，并出現(xiàn)這些疾病的癥狀；也就是說，如果在生命早期沒有接觸到‘正確’的人體微生物，大腦的運作方式就會有所不同，這可能會導致這些疾病的癥狀?！?/div>
影響和后續(xù)步驟
Katie Amato認為，進一步探索某些心理疾病的起源，并從進化的角度研究微生物如何影響大腦生理，具有臨床意義。
“思考物種和個體的大腦發(fā)育很有趣，我們可以觀察不同物種間的差異模式，發(fā)現(xiàn)微生物與大腦相互作用的規(guī)律，以及這些規(guī)律是否也能應(yīng)用于發(fā)育過程。
參考資料
[1] The human gut microbiome and health inequities
摘要：研究提供了新的證據(jù)，表明靈長類動物腸道微生物群在不同物種間存在差異
一項新的研究表明，改變腸道內(nèi)微生物群落可以影響大腦功能。
人類是靈長類動物中腦容量與體型比例最大的，但科學家們?nèi)匀粵]有完全了解擁有更大腦容量的物種是如何進化出滿足大腦發(fā)育和維持所需高能量消耗的方法的。
西北大學的研究人員現(xiàn)在提供了第一個直接證據(jù)，證明腸道微生物群有助于塑造靈長類動物不同物種的大腦功能差異。
圖1 人類腸道微生物組與健康不平等
“我們的研究表明，微生物正在影響與我們理解進化，特別是人類大腦進化相關(guān)的特征，”生物人類學副教授兼該研究的主要負責人Katie Amato說。
這項研究建立在Katie Amato實驗室早期研究的基礎(chǔ)上，該研究表明，將來自腦容量較大的靈長類動物的腸道微生物移植到小鼠體內(nèi)后，可以增加宿主微生物組中可用的代謝能量，這對于維持大腦的正常運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。在新研究中，研究團隊將重點放在大腦本身，測試來自腦容量相對不同的靈長類動物的微生物是否能夠直接改變宿主小鼠的大腦功能。
在嚴格控制的實驗室實驗中，科學家們將兩種大腦較大的靈長類動物（人類和松鼠猴）和一種大腦較小的靈長類動物（獼猴）的腸道微生物引入到自身沒有微生物的小鼠體內(nèi)。
八周后，差異顯現(xiàn)出來。攜帶來自腦容量較小靈長類動物的微生物的小鼠，與攜帶來自腦容量較大靈長類動物的微生物的小鼠相比，表現(xiàn)出截然不同的腦部活動模式。
接種了來自大腦靈長類動物的微生物的小鼠，其大腦中與能量產(chǎn)生和突觸可塑性（大腦學習的物理過程）相關(guān)的基因活性更高。而接種了來自小腦靈長類動物的微生物的小鼠，其這些通路中的基因活性則較低。
“最有趣的是，我們能夠?qū)乃拗餍∈蟠竽X中獲得的數(shù)據(jù)與獼猴和人類大腦的實際數(shù)據(jù)進行比較，令我們驚訝的是，我們在小鼠大腦基因表達中觀察到的許多模式與在靈長類動物自身中觀察到的模式相同，”Katie Amato說?！皳Q句話說，我們能夠使小鼠的大腦看起來像微生物來源的靈長類動物的大腦?！?/div>
圖2 在人生的不同階段，多層面的歧視經(jīng)歷很可能通過各種途徑影響微生物組的結(jié)構(gòu)與功能
圖2 在人生的不同階段，多層面的歧視經(jīng)歷很可能通過各種途徑影響微生物組的結(jié)構(gòu)與功能
研究人員的另一項驚人發(fā)現(xiàn)是，在攜帶來自腦容量較小的靈長類動物的微生物的小鼠的基因中，存在與多動癥、精神分裂癥、雙相情感障礙和自閉癥相關(guān)的基因表達模式。
雖然現(xiàn)有證據(jù)表明自閉癥等疾病與腸道微生物群的組成之間存在相關(guān)性，但缺乏數(shù)據(jù)表明腸道微生物對這些疾病有影響。
Katie Amato表示：“這項研究提供了更多證據(jù)，表明微生物可能與這些疾病存在因果關(guān)系——具體來說，腸道微生物群在發(fā)育過程中影響著大腦功能。根據(jù)我們的發(fā)現(xiàn)，我們可以推測，如果人腦暴露于‘錯誤’微生物的作用下，其發(fā)育就會發(fā)生改變，并出現(xiàn)這些疾病的癥狀；也就是說，如果在生命早期沒有接觸到‘正確’的人體微生物，大腦的運作方式就會有所不同，這可能會導致這些疾病的癥狀。”
影響和后續(xù)步驟
Katie Amato認為，進一步探索某些心理疾病的起源，并從進化的角度研究微生物如何影響大腦生理，具有臨床意義。
“思考物種和個體的大腦發(fā)育很有趣，我們可以觀察不同物種間的差異模式，發(fā)現(xiàn)微生物與大腦相互作用的規(guī)律，以及這些規(guī)律是否也能應(yīng)用于發(fā)育過程。
參考資料
[1] The human gut microbiome and health inequities
