肠道微生物影响动物模型的社会行为

　　

对于自闭症患者来说，便秘、腹泻和腹痛往往伴随着社会斗争和重复的行为。这促使许多人怀疑胃肠道问题是由于自闭症的行为或感觉特征引起的，还是它们反而可能导致自闭症。

现在，犹他健康大学的科学家们又增加了越来越多的证据，表明生活在我们肠道中的微生物会影响我们的行为。具体来说，他们发现，在小鼠身上，频繁的胃肠不适会减少社交行为，这种影响即使在胃肠道症状消退后也会持续存在。他们还表明，通过将特定种类的细菌引入动物的肠道，他们可以减轻胃肠道症状和由胃肠道症状引起的行为变化。

最近发表在《Nature Communications》上的这项新研究表明，通过以可控的方式操纵肠道微生物群，可以影响健康和行为。

“我认为这在治疗上是非常重要的一步，因为现在我们可以开始用我们知道是安全的有机体来组合一种治疗方法，”领导这项研究的U - U Health的微生物学家June Round博士说。

直觉和行为的联系

由于科学家们仍在试图理清胃肠道问题和自闭症相关行为之间的关系，Round和她的团队通过调查小鼠胃肠道痛苦的行为影响开始了他们的研究。研究生加勒特·布朗博士研究了患有结肠炎的在小鼠，这种疾病会导致疼痛、腹泻和肠道损伤。

经过几轮结肠炎后，这些动物的症状得以缓解，然后进行行为测试。经历过结肠炎的在小鼠活动正常，没有表现出焦虑或抑郁的迹象。然而，与没有经历过结肠炎的小鼠相比，他们与不熟悉的小鼠互动的时间更少。

Round说:“这并不是说在小鼠承受了太多的痛苦而什么也不做。所以这可能是社交能力特有的原因，而不仅仅是在小鼠感觉不舒服。”

研究人员在小鼠身上观察到的社交障碍让人想起了与自闭症相关的社交障碍。由于他们的实验表明，肠道的问题可能会推动社会行为的变化，他们想知道肠道中的微生物——在自闭症和神经正常的人之间往往是不同的——是否可能与两者都有关。

为了进行调查，Round收集了自闭症患者以及他们神经正常的父母或兄弟姐妹的粪便样本。然后，他将这些充满微生物的样品送到小鼠的胃肠道中。

当他在这些动物中诱导结肠炎时，携带来自自闭症个体的微生物的在小鼠比携带来自神经正常个体的微生物的在小鼠肠道损伤更严重，体重减轻得更多。从神经正常个体身上收集的微生物混合物似乎具有保护作用。

寻找微生物保护剂

人类肠道内的微生物群落非常复杂，研究小组在实验中使用的样本很容易包括数百种细菌、病毒和真菌。Round和Brown想知道哪些社区成员可以预防肠道问题。

为了做到这一点，Round将自闭症患者的肠道微生物与他们的神经正常家庭成员的肠道微生物进行了比较，并将生活在与这些微生物群落一起移植的小鼠肠道中的微生物进行了比较。他一直在寻找潜在的保护性微生物，这些微生物在自闭症患者中可能没有被充分代表，而与神经正常的人相比，他找到了一些。

“我们能够挑选出我们认为可能在抵抗严重结肠炎中发挥重要作用的单个微生物，”Round解释说，他现在是美国国立卫生研究院临床中心的研究员。

其中有两个特别引人注目。某些种类的布劳特氏菌(Blautia)在神经正常个体中比在自闭症家庭成员中更有代表性。在被来自自闭症患者的微生物定植的小鼠中，结肠炎不那么严重的小鼠中有一组称为均匀拟杆菌的细菌数量更多。众所周知，统一芽孢杆菌在肠易激综合征和克罗恩病患者中的代表性不足，这表明它在肠道健康中起作用。

一旦研究人员锁定了这些细菌群，Round就在诱导结肠炎之前把它们送到在小鼠身上。Blautia属和均匀拟杆菌属（Bacteroides uniformis）都能减少肠道问题，而Blautia属对社会行为也有相应的影响。与其他小鼠相比，感染了Blautia菌的小鼠在结肠炎后更有可能与不熟悉的小鼠接触。

走向个性化治疗

Round说，这项研究是首次确定人类微生物群中可以改善与胃肠道压力相关的行为缺陷的特定生物体之一。缺少这些有益的微生物是导致疾病的原因。

需要进一步的研究来阐明增加Blautia菌或均匀拟杆菌的数量是否会对患有胃肠道疾病、自闭症或其他疾病的人有益。但Round说，梳理出它们的个体影响是朝着个性化微生物组靶向治疗迈出的重要一步。

“有一天，”Round说，“我们将能够快速分析微生物群，然后说，‘嘿，你错过了这种非常重要的微生物。我们会把它还给你的。’”