惊!肠道菌群与大脑“免疫内鬼”竟是自闭症幕后推手

在我们的身体里,肠道里数万亿的微生物看似只是在默默履行消化职责,但最新研究却揭示,它们可能还悄悄左右着我们的情绪、社交,甚至与自闭症谱系障碍(ASD)这一常见神经发育疾病有着千丝万缕的联系。传统观点一直认为基因是自闭症的主导因素,然而越来越多的研究发现,肠道菌群或许是隐藏在背后的关键“玩家”。

最近,发表在国际杂志Nature Communications上的一篇研究报告,来自韩国浦项科技大学等机构的科学家们揭开了肠道菌群影响自闭症行为的神秘面纱。研究人员通过一系列巧妙实验,不仅发现了加剧自闭症状的“坏细菌”,还借助人工智能预测出能改善小鼠社交和行为障碍的“好益生菌”,更找到了连接“肠—免疫—脑”轴的关键桥梁——大脑驻留的CD4 + T细胞。

研究以BTBR小鼠(经典的自闭症模型鼠,有社交障碍、重复行为、焦虑等表现)和C57BL/6(B6)小鼠(健康对照组)为对象,还使用了无菌(GF)BTBR小鼠(通过胚胎移植技术培育,用于排除菌群影响)。运用行为学测试、免疫细胞分析、16S rRNA测序、靶向代谢组学以及人工智能预测等关键技术方法展开研究。

实验结论令人瞩目。无菌BTBR小鼠表现出正常社交记忆、减少重复行为、减轻焦虑样行为以及大脑中神经元激活减少,这表明肠道菌群是ASD行为的“助推器”。BTBR小鼠大脑中CD4 + 和CD8 + T细胞增多且分泌更多炎症因子IFN – γ,无菌处理后这些细胞减少、炎症缓解,说明菌群通过调控大脑T细胞介导神经炎症。用抗体清除CD4 + T细胞后,小鼠社交记忆提升、重复行为减少、大脑微glia的炎症反应下降,证明CD4 + T细胞是ASD行为的关键介导者。

通过抗生素组合筛选,发现含氨苄青霉素的方案可预防ASD行为,不含氨苄的VNM组菌群(富含乳酸杆菌和大肠杆菌)可诱发行为异常,单独接种L. murinus(一种乳酸杆菌)就足以引发重复行为和神经炎症。L. murinus定植后,粪便中谷氨酸升高、GABA降低,兴奋/抑制失衡,3 – 羟基戊二酸(神经毒素)水平上升,与临床ASD患者的代谢特征高度吻合。将健康B6小鼠的菌群移植给GF BTBR小鼠,社交行为改善,大脑Treg细胞增加、炎症T细胞减少,谷氨酸和3 – 羟基戊二酸水平下降。人工智能选出具有高GABA生成和谷氨酸吸收能力的“超级益生菌”——L. reuteri IMB015,口服后小鼠社交记忆、重复行为、焦虑行为均改善,大脑炎症下降,谷氨酸/GABA比率恢复正常。

这项研究首次在遗传易感模型中系统揭示了肠道菌群—免疫细胞—大脑行为的完整调控轴,证实了菌群对ASD行为的直接影响,指出了CD4 + T细胞和代谢物的核心作用,还筛选出有治疗潜力的益生菌株,为临床干预提供了新思路,未来或许能实现“肠脑同治”。不过,研究也有局限,如只用了雄性小鼠且未在人类中验证,但它无疑为我们理解自闭症的复杂性打开了一扇新的大门,让我们认识到肠道菌群不仅是“消化助手”,更是大脑健康的“远程调控师”。


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