科學(xué)總是在不斷地進步著,希望能夠很快找到好的辦法來逆轉(zhuǎn)自閉癥。一個非常好的夢想,希望能夠早日成真。
在一項新的研究中,來自美國貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員報道,缺乏一種特定的腸道細菌物種導(dǎo)致小鼠社交能力不足(socialdeficit)。這些社交能力不足令人想起人類自閉癥譜系障礙(autismspectrumdisorder,ASD)的癥狀。通過將這種細菌物種添加到受影響的小鼠腸道中,研究人員能夠逆轉(zhuǎn)這些小鼠的一些社交行為問題。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年6月16日那期Cell期刊上,論文標(biāo)題為“MicrobialReconstitutionReversesMaternalDiet-InducedSocialandSynapticDeficitsinOffspring”。如今,研究人員正準(zhǔn)備在未來的研究中探究益生菌對神經(jīng)發(fā)育障礙的影響。
在開始這項研究時,研究人員給大約60只雌性小鼠喂食高脂肪膳食。他們培育這些小鼠,等待它們繁殖幼鼠。這些幼鼠與它們的母鼠在三周內(nèi)呆在一起,然后轉(zhuǎn)為吃正常的膳食。在一個月后,這些幼鼠表現(xiàn)出社交行為問題,比如花更少的時間與它們的同伴交往,不主動發(fā)起互動。
“首先,我們想要觀察一下吃正常膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠與吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠在腸道微生物組之間是否存在差異。因此,我們利用16SrRNA基因測序法確定它們腸道的細菌組成。我們發(fā)現(xiàn)它們之間存在顯著的差別”,論文第一作者、Costa-Mattioli實驗室博士后研究員ShellyBuffington說,“這些測序數(shù)據(jù)是如此具有一致性以至于通過研究單只小鼠的腸道微生物組,我們可能能夠預(yù)測它的行為是否受到影響。”
Buffington接著測試微生物組中的這些細菌物種差異是否是吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠社交行為障礙的病因。鑒于小鼠有吃彼此糞便的習(xí)性,研究人員讓這些小鼠住在一起,這樣它們就能夠獲得它們同伴的腸道菌群。當(dāng)吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的社交行為受損的幼鼠與正常的小鼠為伴時,研究人員在4周內(nèi)就觀察到這些幼鼠的腸道微生物組完全恢復(fù)和同時發(fā)生的社交行為改善。研究人員作出結(jié)論:一種或多種有益細菌物種可能在正常的社交行為中發(fā)揮著重要作用。對無菌小鼠進行糞便移植實驗提供因果關(guān)系的證據(jù)證實吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠腸道中不平衡的微生物生態(tài)環(huán)境是它們存在社交行為障礙的原因。
研究人員接下來想知道能夠影響這些幼鼠的社交行為的特定細菌物種。全基因組鳥槍測序揭示出一種被稱作羅伊氏乳桿菌(Lactobacillusreuteri)的細菌在吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)生的幼鼠腸道微生物組中下降了9倍多。
Buffington說,“我們在體外培養(yǎng)最初從人奶水中分離出的一種羅伊氏乳桿菌菌株,將它添加到吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠喝的水中。我們發(fā)現(xiàn)添加這單種細菌菌株能夠逆轉(zhuǎn)這些幼鼠的社交行為。”其他的ASD相關(guān)性行為,如焦慮,并沒有因為這種細菌重建而得到逆轉(zhuǎn)。有趣的是,研究人員發(fā)現(xiàn)羅伊氏乳桿菌也促進“融合激素(bondinghormone)”催產(chǎn)素(oxytocin)產(chǎn)生,其中已知催產(chǎn)素在社交行為中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用,而且與人類自閉癥相關(guān)聯(lián)。
研究人員想知道社交行為受損的幼鼠的獎賞回路(rewardcircuitry)是否存在功能障礙。“我們發(fā)現(xiàn)作為對社會互動的反應(yīng),相對于正常的對照幼鼠,這些幼鼠腦部中的一個關(guān)鍵性獎賞區(qū)域缺乏突觸強化(synapticpotentiation),”Costa-Mattioli說,“當(dāng)我們將這種細菌放回到吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠體內(nèi),我們也能夠恢復(fù)這種獎賞回路中發(fā)生的突觸功能變化。”