近日,韩国浦项科技大学等机构的科学家在《Nature Communications》发表研究,揭开肠道菌群通过免疫系统 “遥控” 大脑、影响自闭症行为的机制,还借助人工智能筛选出潜在治疗益生菌,为自闭症干预提供新方向。
研究以三类小鼠为对象:BTBR 小鼠(经典自闭症模型鼠,有社交障碍、重复行为等问题)、C57BL/6(B6)小鼠(健康对照组)、无菌(GF)BTBR 小鼠(排除菌群影响),结合行为学测试、免疫细胞分析、16S rRNA 测序、靶向代谢组学及 AI 预测等技术展开。
实验得出多项关键结论:
首先,肠道菌群是自闭症行为的 “助推器”—— 无菌 BTBR 小鼠社交记忆恢复正常,重复行为减少,焦虑缓解,大脑神经元激活减少,证明菌群会加剧自闭症相关行为。
其次,菌群通过调控大脑炎症 T 细胞影响神经状态 ——BTBR 小鼠大脑中 CD4⁺、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;而清除 CD4⁺T 细胞后,小鼠社交记忆提升、重复行为减少,大脑小胶质细胞炎症反应下降,说明 CD4⁺T 细胞是自闭症行为的关键介导者。
展开剩余45%研究还揪出 “致病细菌”—— 乳酸杆菌属的 L. murinus。含氨苄青霉素的抗生素方案可预防自闭症行为,不含氨苄的菌群(富含乳酸杆菌和大肠杆菌)会诱发行为异常,单独接种 L. murinus 也会引发重复行为和神经炎症,且其定植会导致小鼠粪便中谷氨酸升高、GABA 降低(致兴奋 / 抑制失衡),神经毒素 3 - 羟基戊二酸堆积,这与临床自闭症患者代谢特征一致。
此外,健康菌群可 “改善” 自闭症行为:将健康 B6 小鼠菌群移植给无菌 BTBR 小鼠,后者社交行为好转,大脑中抗炎的 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。更值得关注的是,研究通过 AI 基于细菌基因组预测代谢能力,筛选出 “超级益生菌” L. reuteri IMB015,它能高效生成 GABA、吸收谷氨酸,口服后可显著改善小鼠的社交记忆、重复行为和焦虑,还能降低大脑炎症,恢复谷氨酸 / GABA 平衡。
该研究首次在遗传易感模型(BTBR 小鼠)中明确 “肠道菌群 — 免疫细胞 — 大脑行为” 的完整调控轴,证实菌群对自闭症行为的直接影响股票行情今天配资,为自闭症 “肠脑同治” 提供新思路。不过研究也存在局限,仅使用雄性小鼠,且尚未在人类身上验证,未来还需进一步研究完善。
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