腸道菌群，又被譽(yù)為人類的“第二基因組”，近年來頻頻進(jìn)入大眾視野，似乎許多疾病都和它們脫不了干系。這些高度多樣化、數(shù)量驚人的菌群定居于身體中，參與許多重要的生理功能，如食物的消化和新陳代謝，免疫反應(yīng)和炎癥等。同時(shí)，腸道菌群還可以與大腦相互作用，影響一些精神疾病比如焦慮、抑郁、自閉、精神分裂及神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生及發(fā)展。近日，發(fā)表在Microbiome雜志上的一項(xiàng)新研究揭示了腸道細(xì)菌是如何影響焦慮行為的。愛爾蘭考克大學(xué)APC微生物研究所的研究人員觀察了腸道微生物和大腦中microRNAs之間的聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)，在沒有微生物的小鼠大腦中，microRNAs數(shù)量發(fā)生了顯著變化。這些在無菌環(huán)境中長(zhǎng)大的小鼠表現(xiàn)出異常焦慮，社交能力和認(rèn)知缺陷，以及增加抑郁樣的行為。
大腦microRNAs是一個(gè)治療神經(jīng)精神疾病的潛在靶點(diǎn)
Gerard Clarke博士說:“腸道微生物似乎會(huì)影響杏仁核和前額皮質(zhì)的microRNAs。這十分重要，因?yàn)檫@些microRNAs可能會(huì)影響對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和一些腦區(qū)（如杏仁核和前額皮質(zhì)）功能至關(guān)重要的生理過程，這些腦區(qū)與焦慮和抑郁有很大關(guān)聯(lián)。
microRNAs是一類短核苷酸序列，它可以控制基因表達(dá)的方式。microRNAs失調(diào)或功能障礙被認(rèn)為是導(dǎo)致與壓力相關(guān)的精神疾病、神經(jīng)退行性疾病和神經(jīng)發(fā)育異常的潛在因素。此前有研究發(fā)現(xiàn)，大腦中microRNAs的變化與焦慮行為有關(guān)。
Clarke博士說:“調(diào)節(jié)大腦中的microRNAs以治療精神疾病是可能的，但這一領(lǐng)域的研究面臨一些挑戰(zhàn)，比如：需要找到安全、穩(wěn)定、能夠穿過血腦屏障化合物，然后作用于大腦中的特定位置。我們的研究表明，在開發(fā)microRNAs療法途中面臨的一些障礙可以通過作用于腸道菌群來掃除。
無菌小鼠大腦microRNAs發(fā)生改變
研究人員發(fā)現(xiàn)，與正常小鼠相比，沒有腸道細(xì)菌（GF-小鼠）的小鼠杏仁核中有103種microRNAs的水平發(fā)生變化，前額皮層中有31種microRNAs的水平發(fā)生變化。在生命的后期增加腸道微生物群，能夠使大腦中的一些microRNAs水平恢復(fù)正常。
研究結(jié)果表明，健康的微生物組對(duì)于這些腦區(qū)內(nèi)的microRNAs的適當(dāng)調(diào)控是必要的。之前的研究表明，對(duì)腸道菌群的操作會(huì)影響焦慮的行為，但該研究首次揭示了腸道微生物組與杏仁核和前額葉皮層的microRNAs有關(guān)。
研究人員使用下一代基因測(cè)序（NGS）來鑒定動(dòng)物杏仁核和前額皮質(zhì)的microRNAs。這些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物包具有正常腸道微生物群的對(duì)照組小鼠，無菌老鼠，之前無菌后來正常化的小鼠以及微生物群被抗生素消滅的成年大鼠。
他們發(fā)現(xiàn)，用抗生素消滅成年大鼠微生物群對(duì)大腦中的一些microRNAs產(chǎn)生的影響類似于GF小鼠。這表明，即使在早期生活中存在健康的微生物群，成年后發(fā)生的變化也會(huì)影響大腦中與焦慮樣行為有關(guān)的microRNAs。
作者指出，腸道菌群能夠影響大腦中microRNAs的確切機(jī)制目前還不清楚。盡管研究表明微生物群對(duì)microRNAs的影響存在于多個(gè)物種（小鼠和大鼠）中，但該結(jié)果應(yīng)用到臨床之前還需要進(jìn)一步研究腸道細(xì)菌、microRNAs和焦慮樣行為之間可能存在的聯(lián)系。
Clarke博士說:“這是一項(xiàng)早期研究，但有通過靶向腸道微生物來調(diào)節(jié)特定腦區(qū)的miRNA并用于精神疾病治療是一個(gè)有吸引力的前景。”
參考資料：
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