Cell:移植自闭症儿童的粪便后,小鼠也“自闭”了

Cell杂志公布的一项研究发现,将自闭症儿童的粪便移植到无菌小鼠体内,小鼠出现了自闭症样行为,而移植无自闭症人群粪便的小鼠则没有这样的表现。

虽然人类自闭症行为比小鼠复杂,但这项研究指明了一个新的研究方向,为自闭症治疗提供新的思路。

论文标题:Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice

期刊:Cell

发表时间:2019/05/30

数字识别码:10.1016/j.cell.2019.05.004

该研究在5月30日在线发表于Cell杂志上,研究主要在萨尔基斯•马兹曼尼亚(Sarkis Mazmanian)、路易斯·B(Luis B.)和奈利•索克斯(Nelly Soux)的实验室里完成的,他们是加州理工学院的微生物学教授,传统医学研究所(Heritage Medical Research Institute,HMRI)的研究员。

居住在人类肠道中的微生物群落被称为微生物群,与人类处于共生的状态。这些菌群帮助人体消化食物,影响人体新陈代谢,并训练人体的免疫系统。

近年来有许多研究揭示了自闭症谱系障碍(ASD)患者的肠道微生物组分与非自闭症人群有明显差异,尽管已经有研究发现了肠道微生物与自闭症之间的潜在联系,但仍无法确定微生物菌群变化是自闭症谱系障碍引起的后果,还是导致自闭症谱系障碍的因素。 

为了研究肠道微生物群在小鼠自闭症样行为中的影响,研究小组使用“无菌”小鼠作为实验对象,分别给两组无菌小鼠植入了自闭症儿童的粪便和无自闭症儿童的粪便,粪便中的肠道微生物群会通过移植粪便进入无菌小鼠的体内。


移植了自闭症儿童粪便的小组表现出了自闭症样行为,如与其他小鼠的社交互动时间更少,发声更少,且表现出重复性行为,这些表现与自闭症患者的行为特征相似。而移植了无自闭症儿童粪便的小鼠则没有表现出这种症状。

这研究表明肠道微生物群足以引发小鼠的自闭症样行为,“但并不表明肠道微生物会导致自闭症,我们需要更多的研究来解答肠道细菌对人类的影响,” 该研究的第一作者吉尔•沙伦(Gil Sharon)强调。

除了行为表现上的差异,携带人类自闭症个体菌群的小鼠的大脑基因也悄然发生着变化,代谢产物的种类也有所改变。进一步分析显示,这些小鼠的代谢产物中,5-氨基戊酸(5AV)和牛磺酸含量尤其低。

而这两种物质都会影响一种叫做GABA受体的抑制性神经受体,目前有科学家正在研究GABA 受体与自闭症谱系障碍常表现为大脑兴奋和抑制比例失衡之间的关系。

研究小组尝试用5AV 或牛磺酸治疗这些表现出自闭症样的小鼠,看看是否能减轻它们的自闭症样行为症状。令人兴奋的是,接受治疗的小鼠确实表现出自闭症样行为的减少。此外,大脑检查表明,5AV尤其能降低神经兴奋性。

马兹曼尼亚教授说:“这项研究为肠道微生物群在与ASD相关的神经变化中所起的作用提供了线索。这表明,未来ASD的症状可能可以用细菌代谢物或益生菌药物来治疗。更进一步说,本研究提供了一种可能,即 ASD 以及其它典型神经疾病或许可以通过靶向肠道菌群而非大脑来进行治疗,这似乎是种更容易掌控的方法。”


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