肠道原生生物会影响小鼠焦虑症样行为,可治网瘾

日期:2020-01-27编辑作者:国际新闻

作者:刘海英 来源:科技日报 发布时间:2019/6/4 11:09:52 选择字号:小 中 大 肠道微生物会影响小鼠自闭症样行为 美国一项新研究表明,肠道微生物会影响和促进小鼠的自闭症样行为,改变它们的代谢状况和大脑中的基因表达。这一研究为治疗人类自闭症提供了新线索,肠道益生菌类药物或许在未来某一天会出现在自闭症处方单上。相关论文近日刊发在《细胞》杂志上。肠道微生物对人类至关重要,它们与人体共生,影响着我们的新陈代谢以及免疫系统。在新研究中,为了解肠道微生物在小鼠自闭症行为中的作用,加州理工学院、亚利桑那州立大学等机构研究人员组成的研究小组,将自闭症儿童的肠道微生物移植到实验室培养的无菌小鼠体内,同时将非自闭症儿童的肠道微生物移植到对照组小鼠体内,进行对比观察和分析。研究人员发现,小鼠在移植了自闭症儿童肠道微生物后,变得安静,与其它小鼠的互动时间明显减少,并经常做出重复行为。这些都是人类自闭症患者的典型症状。而那些移植了正常发育儿童肠道微生物的小鼠则没有显示出这些症状。除行为差异外,移植了自闭症儿童肠道微生物的小鼠在大脑基因表达及新陈代谢物类型方面也有所不同,特别是其体内5-氨基戊酸和牛磺酸这两种代谢物的量相对较低。这两种物质都会影响GABA受体,进而影响大脑的神经元兴奋性。而进一步研究表明,利用这两种物质治疗自闭症小鼠,则会减少它们的自闭症样行为。研究人员指出,新研究揭示了肠道微生物群在与自闭症相关的神经变化中所起的作用,为未来该种疾病的治疗提供了新线索,或许有一天医生会使用细菌代谢物或益生菌药物来减少患者的自闭症状。同时,研究人员强调,新研究虽表明肠道微生物会促进小鼠的自闭症样行为,但并不能表明肠道微生物会导致自闭症,相比于小鼠,人类的自闭症研究要复杂很多,要全面了解肠道微生物对人体的影响,还需要进行更多研究。特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

自闭症儿童会选择与周围环境孤立开,甚至静静坐上一天。除了精神上的障碍,这些儿童中有许多还会遭受肠道疾病的侵扰。近些年来,已经有许多研究指出肠道微生物会影响大脑功能,而由此兴起的蠕虫疗法也正让一些自闭症家庭看到了希望。尽管服用蠕虫等微生物会伴有各种风险,且效果尚不明确,但仍无法阻挡许多自闭症患者对其进行尝试。每隔两周,亚历克斯(Alex Chinitz)就会喝下一种奇怪的果汁,里面混有20到30只缩小膜壳绦虫(Hymenolepis diminuta)幼虫。果汁中的幼虫肉眼看不见,也没有味道。它们被包裹在微小的孢囊里,显微镜下的它们看起来就像精子一样。当亚历克斯吞下这些幼虫后,幼虫会在他的肠道中游动,大约10到14天后死亡。这种生吞蠕虫卵的治疗方式被称作蠕虫疗法,而亚历克斯这类自闭症患者正是该疗法的主要目标对象,他的母亲朱迪(Judy) 认为,蠕虫疗法让亚历克斯的自闭症症状得到了缓解。亚历克斯从小还患有炎性肠病(IBD),这使得他整个人都很虚弱,需要定期服用类固醇药物,有时候一次就得吃下6种不同的药。亚历克斯常常会将自己与周围孤立开,一个人坐着坐一天。他成长过程中一直没能摆脱IBD和自闭症的困扰,但是当他们选择蠕虫疗法后,他的家人看到了病症好转的迹象,而亚历克斯也成了众多自闭症患者生活的一个缩影。肠道细菌与大脑在2017年的一项调查中,杜克大学的研究人员观察了700名蠕虫疗法使用者,其中一半以上患有自闭症,大多数人使用该疗法都获得了良好效果。至今已有多项研究表明,与正常儿童相比,自闭症儿童的微生物群发生了改变。然而,之前科学家还不清楚这种微生物群的差异是否导致了自闭症。为了解决这个问题,一些研究人员在动物模型中进行了试验。今年,加州理工学院的微生物学家马兹马尼安(Sarkis Mazmanian)和同事提取了自闭症儿童的粪便,将这些样本注射到缺乏微生物群的小鼠体内。与对照组相比,实验组小鼠表现出了类似自闭症的行为,它们很少发出声音,与其他小鼠互动的时间也更少,会进行一些重复行为。马兹马尼安说,研究结果表明这些微生物群有助于类似自闭症行为的产生。研究小组还分析了这些微生物代谢产生的化学物质,这些代谢物可能在大脑和肠道的连接中起到了作用。在2013年的一项研究中,马兹马尼安就发现一种名为4EPS的特殊化学物质会引发焦虑。而在最近的研究中,他又新发现另外两种分子似乎可以减轻小鼠的重复行为,使它们更善于社交。而休斯顿贝勒医学院的神经科学教授马提奥里(Mauro Costa-Mattioli)则专注于一种肠道细菌——罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri),它被用于酸奶和商业益生菌制造中。去年,马提奥里在没有微生物群的小鼠中,引入了罗伊氏乳杆菌,之后这些细菌在特定条件下恢复了小鼠的社会行为。“我们非常惊讶地发现,当我们切断迷走神经时,细菌不再能够逆转缺乏社会行为的特征,”马提奥里说。如果敲除小鼠大脑中的催产素受体,同样也不会有任何反应。马提奥里推测罗伊氏乳杆菌产生了一种代谢物,能激活迷走神经,促进催产素的分泌。这种激素会激活大脑社交行为奖励中心。从细菌到代谢物,到迷走神经,再到催产素受体,这一过程中,任何一步受到阻碍都会损害动物的社交能力,但马提奥里指出,其他微生物也可能产生同样的因子或代谢物。“我不想说这是唯一对大脑有影响的肠道微生物,”他说,即使存在单一的微生物或微生物产物改变了小鼠的社会行为,但可能也并不完全适用于人类,因为人的大脑、行为和肠道细菌要复杂得多。有争议的试验但上述这些研究也遭到了业内专家的质疑,比如有人指出马兹马尼安的研究中,动物的行为差异很大,而且反应也并不一致。例如,一些注射了自闭症粪便的小鼠与对照组小鼠的行为没什么不同。还有些人指出了分析中可能存在统计错误。尽管如此,马兹马尼安认为,总的来说,这项研究表明了细菌产生的代谢物是可以影响大脑和个体行为的,至少在小鼠身上是这样。而且目前的数据只是冰山一角,他和同事已经发现了许多其他可能联系大脑和肠道的代谢物,但还没去仔细研究。他表示:“仅仅研究4EPS就花了我们7年的时间。”而支持蠕虫疗法的人认为,肠道微生物和大脑之间是有密切联系的,因为在人类的演化史上,人类体内存在过许多细菌、病毒和蠕虫,而我们的免疫系统也会因为这些微生物而启动,并保持工作状态。然而,由于抗生素的广泛使用以及各种污染物侵入,微生物从我们的生活中减少了。至少在理论上,我们的免疫系统会因此变得不同,从而导致了自身免疫性疾病、过敏和一些脑部疾病。自闭症通常不被认为是一种免疫疾病,但有证据表明,免疫失调和炎症也对病情发展也一定作用。2017年,一项小型研究将健康儿童的粪便移植到了18名自闭症儿童体内。“令人激动的是,在粪便移植10周后,自闭症儿童的胃肠道的菌群得到了改善,并且自闭症行为减少,这些改变在18周后仍然存在。”亚利桑那州立大学土木与环境工程教授布朗(Krajmalnik-Brown)表示。今年4月的一项后续研究显示,即使在粪便移植两年后,自闭症儿童依然保留了许多改善状况。不过,该研究同样存在着规模小,控制条件过于单一等问题,布朗的研究小组正在进行一项更大的双盲试验,一半的参与者将接受治疗,另一半接受安慰剂,他们希望招募80多名自闭症成年人参与到试验中。蠕虫疗法仅仅在几年前,微生物能影响大脑的想法都是难以想像的。虽然目前相关领域,加快了研究步伐,但是以微生物为基础的药物还没有出现。许多生物技术公司正试图设计、培养完美的肠道微生物混合物,甚至操纵肠道微生物,以此来治疗自闭症和其他大脑相关的疾病。到目前为止,制药公司还没有对微生物疗法表现出太大的兴趣。尽管美国食品药品管理局(FDA)已批准在密切监督下进行粪便微生物移植,用于治疗感染梭状杆菌的患者,但尚未规定可以在其他疾病中应用粪便移植。这也使得蠕虫疗法很难推向市场。自从2014年鞭虫治疗克罗恩病的临床试验失败以来,几乎没有公司对蠕虫感兴趣了。但这并没有打消公众对蠕虫疗法的热情,许多病患的家长和临床医生并没有选择等待制药公司推出蠕虫产品。越来越多的人正在试验特殊的饮食,试图利用益生菌、粪便微生物移植,还有蠕虫来改善自闭症。但由于缺乏正规的管制,这些治疗会价格不菲,而且后果不可预测,甚至有危及生命的风险。例如,自产的粪便微生物移植和蠕虫可能会引起致命的感染,FDA也已发布了关于粪便微生物移植的安全警告。另外,根据面子书和其他网站的数据,有些蠕虫对特定病症有效,而有些蠕虫则会产生皮疹、疼痛、腹泻等副作用。此外,一些蠕虫疗法成本都较为高昂,亚历克斯最初选择的是服用猪鞭虫,但因为费用问题,只接受了初步治疗后就停止了服用猪鞭虫。在这期间,亚历克斯尝试了另一种相对便宜的蠕虫,美洲板口线虫(Necator americanus)。与猪鞭虫和缩小膜壳绦虫的幼虫不同,这种蠕虫的幼虫会在皮肤上挖洞,并在小肠和大肠的连接处定居。为了获得这些蠕虫,亚历克斯全家在医生的监督下前往墨西哥,但最后亚历克斯因为严重的皮疹放弃了治疗。而现在他们找到了花费和效果都更适合亚历克斯的缩小膜壳绦虫。在服用蠕虫的这些日子里,亚历克斯的饮食正常,而且IBD症状已经缓解了10多年。现在他也会出去吃饭,听音乐,旅游,他是一个“非常快乐的年轻人,”亚历克斯说。当然,每隔两周,特别的蠕虫饮料仍会出现在他的菜谱中。关注“新海外” 海外资讯一手掌握声明:本页面内容,旨在为满足广大用户的信息需求而免费提供,并非广告服务性信息。页面所载内容,仅供用户参考和借鉴。

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