Science子刊：新生儿的免疫力与“第二大脑”分泌的血清素有关

　　

威尔康奈尔医学院的研究人员发现，一种独特的细菌在出生后不久就在肠道内定居，并制造神经递质血清素来教育肠道免疫细胞。这可以防止在早期发育过程中对食物和细菌本身产生过敏反应。

3月15日发表在《科学免疫学》(Science Immunology)杂志上的这项临床前研究表明，新生儿肠道中大量的细菌可以产生血清素，这种细菌可以促进免疫细胞t调节细胞(Tregs)的发育。这些细胞抑制不适当的免疫反应，帮助预防自身免疫性疾病和对无害食物或有益肠道微生物的危险过敏反应。“肠道现在被称为人类的第二个大脑，因为它制造了人体90%以上的神经递质。虽然像血清素这样的神经递质以其在大脑健康中的作用而闻名，但神经递质受体遍布全身，”该研究的资深作者，盖尔和艾拉·德鲁基尔儿童研究所和威尔康奈尔医学院儿科的免疫学助理教授Melody Zeng博士说。

婴儿体内的肠道细菌提供了帮助

研究人员观察到，与成年小鼠相比，新生小鼠肠道中包括血清素在内的神经递质含量要高得多。“到目前为止，几乎所有关于肠道神经递质的研究都是在成年动物或人类受试者中进行的，其中一种被称为肠色素细胞的特定肠道细胞类型产生神经递质，”Zeng博士说。“然而，我们发现新生儿肠道中的情况并非如此，大多数血清素是由新生儿肠道中更丰富的细菌产生的。”

Zeng实验室与纽约长老会亚历山德拉·科恩妇女和新生儿医院新生儿重症监护室合作建立的人类婴儿粪便生物库也证实了这一点。这些样本是在父母同意的情况下获得的，并进行了鉴定。

研究结果表明，在新生儿肠道成熟到足以制造自己的神经递质之前，独特的肠道细菌可能会提供早期发育过程中关键生物功能所需的神经递质。

“我们发现年轻小鼠的肠道细菌不仅直接产生5 -羟色胺，而且还会减少一种叫做单胺氧化酶的酶，这种酶通常会分解5 -羟色胺，从而保持肠道5 -羟色胺的高水平，”该研究的主要作者、威尔康奈尔医学院儿科博士后Katherine Sanidad博士说。

高血清素水平通过增加Tregs的数量来改变免疫细胞的平衡，这有助于防止免疫系统反应过度，攻击肠道细菌或食物抗原。“新生儿的肠道需要这些产生血清素的细菌来控制免疫系统，”Sanidad博士补充说。

健康的免疫系统有助于以后的生活

博士指出，这项工作强调了出生后不久就拥有正确类型的有益细菌的重要性。发达国家的婴儿更容易获得抗生素，在清洁的环境中较少接触各种微生物，而且可能不健康的饮食可能会严重影响肠道中产生血清素的细菌的丰度。

因此，这些婴儿可能有更少的Tregs，并对自己的肠道细菌产生免疫反应，或对食物过敏。这可能是食物过敏在儿童中越来越普遍的原因之一，尤其是在发达国家。她说:“如果教育得当，婴儿的免疫系统会意识到花生和鸡蛋之类的东西是好的，它不必攻击它们。”这也可能对自身免疫性疾病的发展产生影响——当免疫系统攻击身体自身的健康细胞时——在以后的生活中。

该团队下一步计划观察人类婴儿粪便样本中的细菌，以测量它们产生的血清素、其他神经递质和分子，这些分子可能有助于训练免疫系统，以预防未来的免疫相关疾病，如过敏、感染和癌症。

“了解免疫系统在生命早期是如何训练的至关重要，但这在新生儿和儿童中还没有得到充分的研究。Sanidad博士说:“对这些发育时期的进一步研究可能会让我们找到缓解方法，以降低食物过敏和炎症性肠病等炎症性疾病的风险。”