Nature:肠道微生物代谢物可影响大脑活动并导致焦虑行为！
动物行为受环境中各种感官和分子因素的影响。胃肠道是受环境分子影响的一个主要部位，在这里，饮食成分被微生物群化学转化，肠道衍生的代谢物扩散到包括大脑在内的所有器官。前期研究表明，在小鼠中，肠道微生物群影响行为，调节肠道和大脑中的神经递质产生，并影响大脑发育和髓鞘形成模式。目前，尽管介导肠-脑相互作用在体液或神经元连接中起着重要作用，但是其相互作用机制仍不清楚。加州理工学院生物与生物工程系的学者曾在不典型神经发育的小鼠模型中检测到微生物代谢物4-乙基苯基硫酸酯(4EPS)的水平升高，他们进一步
动物行为受环境中各种感官和分子因素的影响。胃肠道是受环境分子影响的一个主要部位，在这里，饮食成分被微生物群化学转化，肠道衍生的代谢物扩散到包括大脑在内的所有器官。前期研究表明，在小鼠中，肠道微生物群影响行为，调节肠道和大脑中的神经递质产生，并影响大脑发育和髓鞘形成模式。目前，尽管介导肠-脑相互作用在体液或神经元连接中起着重要作用，但是其相互作用机制仍不清楚。加州理工学院生物与生物工程系的学者曾在不典型神经发育的小鼠模型中检测到微生物代谢物4-乙基苯基硫酸酯(4EPS)的水平升高，他们进一步研究了这一肠道微生物代谢物对大脑活性的影响。相关研究结果发表在Nature上，文章题目为“A gut-derived metabolite alters brain activity and anxiety behaviour in mice”。
在这项研究中，研究人员从肠道微生物中鉴定了介导饮食中酪氨酸转化为4-乙基酚(4EP)的生物合成基因，以及生物工程肠道细菌选择性地产生4EPS的基因。他们利用缺乏微生物群的无菌(GF)小鼠，并在不同的GF小鼠群中定植了两种工程菌株，构建了4EP+或4EP-小鼠。通过建立一个简化的动物模型，重现了暴露于肠道微生物代谢物的行为改变的自然路径。为了研究4EP(S)对小鼠大脑的影响，学者们进行了功能超声成像(fUSi)——一种测量静息状态脑血容量变化的体内方法，以评估功能连通性。研究发现，4EPS进入大脑，4EPS的升高与小鼠大脑各区域间异常的功能连接有关。
为了研究4EP(S)对大脑的分子效应，他们对4EP+和4EP-小鼠的六个大脑区域进行了mRNA测序，结果显示大脑区域的转录组谱紧密聚类。基因表达特征揭示了大脑中少突胶质细胞功能的改变。通过离体脑培养研究分析发现，4EPS损害了小鼠少突胶质细胞的成熟，减少了少突胶质细胞与神经元的相互作用。小鼠定植了产生4EP的细菌，表现出神经元轴突的髓鞘形成减少。大脑中髓鞘形成动力学的改变与行为结果有关。因此，研究人员观察到暴露于4EPS的小鼠表现出焦虑样行为，而促进少突胶质细胞分化的药物治疗阻止了4EPS的行为效应。
这些发现表明，一种来自肠道的分子通过影响大脑中的少突胶质细胞功能和髓鞘模式来影响小鼠的复杂行为。
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