■解码肠道菌群和大脑之间的直接对话

一项发表在《科学》杂志上的研究表明，肠道菌群的代谢产物通过在血液中循环，可以调节宿主的生理过程，包括免疫、代谢和脑功能。巴斯德研究所和法国国家科学院的科学家们发现，动物模型中的下丘脑神经元能够直接检测到菌群活动的变化，并相应地调整个体饮食和体温。这些发现表明，肠道菌群和大脑之间发生了直接对话。

肠道是人体最大的细菌储存库。越来越多的证据揭示了宿主与其肠道菌群之间的相互依赖程度，并强调了肠道-大脑轴的重要性。在巴斯德研究所，研究感知和记忆单元的神经生物学家、研究微环境和免疫单元的免疫生物学家、研究细菌细胞壁生物学和遗传学的微生物学家共同研究和分享了肠道菌群如何直接控制大脑中特定神经元的活动。

科学家们将注意力集中在NOD2(核苷酸寡聚域)受体上，该受体存在于大多数免疫细胞内。这种受体可以检测到细菌细胞壁的构建模块——肽的存在。此外，以前的研究已经表明NOD2 受体的基因编码变异与包括克罗恩病在内的消化系统疾病和神经系统疾病以及情绪障碍有关。然而，这些数据不足以证明大脑中的神经元活动和肠道中的细菌活动之间的直接关系。科学家们在这项新研究中揭示了这一点。

利用大脑成像技术，科学家们最初观察到小鼠的NOD2 受体是由大脑不同区域的神经元表达的，特别是在下丘脑的区域。他们随后发现，当这些神经元接触到来自肠道的细菌肽时，它们的电荷活动被抑制。因此，大脑失去了对食物摄入和体温的控制。这些小鼠体重就会增加，且更容易患2 型糖尿病，尤其是雌性老年小鼠。

在这项研究中，科学家们证明了一个惊人的事实：神经元可以直接感知细菌肽，而这项任务最初被认为是由免疫细胞完成的。因此，神经元似乎可以检测到细菌的活动(增殖和死亡)，并将其作为食物摄入对肠道生态系统影响的直接衡量标准。巴斯德研究所的微环境和免疫部门负责人说：“过量摄入某种特定的食物可能会刺激某些细菌或病原体的不均衡生长，从而危害肠道平衡。”细菌多肽对下丘脑神经元和代谢的影响揭示它们可能在其它脑功能中存在潜在的作用，并可能帮助我们理解某些脑疾病与NOD2 基因变异之间的联系。

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220415100551.htm