肠道微生物是近年来十分热门的一个研究领域。最近的研究☉表明，它们可以影响人类的健康、行为和某些神经疾病，比如自闭症。但是它们如何与大脑交流呢?来自伊利诺伊大学的一项新研究结果表明，某些肠道细菌和大脑代谢物之间存在着一种沟通途径，这种途径是通过一种名为皮质醇的血液化合物来实现的。出乎意料的ζ　是，这一发现提供了一种解释自闭症特征︻的潜在机制。该研究于近日发表于Gut Microbes上。

　　“在婴儿期，神经代谢的改变对大脑发育有深远的影响，微生物或者说居住在我们肠道内的细菌、真菌和病毒的集合在这个过程中扮演着重Ψ要的角色。” 伊利诺伊大学神经科学项目的博士生Austin Mudd说。“然而，目前还不清楚哪些特定的肠道细菌在大脑发育过程中影◇响最强，以及哪些因素可能会影响肠道和大脑的关系。”

　　研▲究人员研究了1个月大的小猪，它们与人类婴儿的肠道和大脑发育非常相似。研究人员首先确定了猪的粪便和升结肠内容物▓中细菌的相对丰度，然后测量血液和大脑中某些化合物的浓度。

　　Mudd说:“把小猪作为代替人类婴儿的动物模型，为研究发育的各个方面▃提供了独有的机会，因为在人类婴儿身上收集数据往往更加困难或面临伦理上的挑战性。例如，在这项研究中，我们想看看是否能在猪的粪便中发「现可以预测血液和大脑中化合物浓度的细菌，这两者在婴儿身上都难以表现。”

　　肠※道微生物丰度与大脑代谢物浓度之间存在关联

　　研究人员首先鉴定了粪々便细菌和大脑代谢物之间的预测关系。他们发现，Bacteroides(拟杆菌属)和Clostridium(梭菌属)都预示着高浓度的肌醇，Butyricimonas能预测N-乙酰天冬氨酸(NAA)水平，Bacteroides也能预测大脑中总肌酸的水平。此外，当小猪粪便中▅Ruminococcus(瘤胃球菌属)含量更丰富时，大脑内NAA含量较低。

　　“已经发现，在被诊断♂为自闭症谱系障碍(ASD)的个体中，这些大脑代谢物发生改变，但以前没有研究发现菌属和这些特定的代谢物之间存在独特联系。”Mudd指出。

　　两种肠道微╲生物与5-羟色胺和皮质醇浓度有关

　　接下来是确定这四种细菌是否能预测血液中的化①合物。“血液生物标志物是可以从婴儿身上收集的◥临床相关的样本。直接研究婴儿大脑当然更好，但让婴儿进行成像在逻辑上和伦理上都是困难的。但是，我们可以从婴儿身上获取粪便和血液。” 伊利诺伊大学动物科ω　学部门的副教授Ryan Dilger说。

　　研究人员发现，粪便微生物组︼和5-羟色胺及皮质醇之间存在预测关系。具体来说，Bacteroides与较高5-羟色胺水平有关，而Ruminococcus预示着5-羟色胺和皮质醇的浓度较低。Clostridium和Butyricimonas与任何一』种化合物都没有密切关联。

　　Mudd说，结果支持了先前与ASD有关的发现。“血清中5-羟色胺○和皮质醇的改变，以及粪便中Bacteroides和Ruminococcus的水平，都在ASD个体中被提及过。”

　　Ruminococcus通过皮质醇与∩大脑交流

　　根据他们最初的分析，研究人员想知道Ruminococcus，皮质醇和NAA三者之间是否存在关系。他们使用了一种名为中介分︾析(Mediation Analysis)的统计方法，发现血清皮质醇◢介导了粪便Ruminococcus丰度和脑NAA浓度之间♀的关系。换句话说，Ruminococcus似乎是通过皮质醇间接与大脑进行交流并产生变化的。

　　Mudd说：“最初，我们研究的是肠道微生物群、血液生物标志物和大脑代谢∏物之间的关系。但当我们着眼于调查确定的关联时，研究将↑我们引导向了已报道的自闭症文献。我们保持谨慎态¤度，不希望在没有临床干预试验的支持下夸大ζ我们的发现，但我们猜测这可能是导致自闭症异质性症状的一个影响因素。”

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