科學(xué)總是在不斷地進(jìn)步著(zhù),希望能夠很快找到好的辦法來(lái)逆轉自閉癥。一個(gè)非常好的夢(mèng)想,希望能夠早日成真。
在一項新的研究中,來(lái)自美國貝勒醫學(xué)院的研究人員報道,缺乏一種特定的腸道細菌物種導致小鼠社交能力不足(socialdeficit)。這些社交能力不足令人想起人類(lèi)自閉癥譜系障礙(autismspectrumdisorder,ASD)的癥狀。通過(guò)將這種細菌物種添加到受影響的小鼠腸道中,研究人員能夠逆轉這些小鼠的一些社交行為問(wèn)題。相關(guān)研究結果發(fā)表在2016年6月16日那期Cell期刊上,論文標題為“MicrobialReconstitutionReversesMaternalDiet-InducedSocialandSynapticDeficitsinOffspring”。如今,研究人員正準備在未來(lái)的研究中探究益生菌對神經(jīng)發(fā)育障礙的影響。
在開(kāi)始這項研究時(shí),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呆在一起,然后轉為吃正常的膳食。在一個(gè)月后,這些幼鼠表現出社交行為問(wèn)題,比如花更少的時(shí)間與它們的同伴交往,不主動(dòng)發(fā)起互動(dòng)。
“首先,我們想要觀(guān)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)現它們之間存在顯著(zhù)的差別”,論文第一作者、Costa-Mattioli實(shí)驗室博士后研究員ShellyBuffington說(shuō),“這些測序數據是如此具有一致性以至于通過(guò)研究單只小鼠的腸道微生物組,我們可能能夠預測它的行為是否受到影響。”
Buffington接著(zhù)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(shí),研究人員在4周內就觀(guān)察到這些幼鼠的腸道微生物組完全恢復和同時(shí)發(fā)生的社交行為改善。研究人員作出結論: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(zhù)重要作用。對無(wú)菌小鼠進(jìn)行糞便移植實(shí)驗提供因果關(guān)系的證據證實(shí)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(lái)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(niǎo)槍測序揭示出一種被稱(chēng)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(shuō),“我們在體外培養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)現添加這單種細菌菌株能夠逆轉這些幼鼠的社交行為。”其他的ASD相關(guān)性行為,如焦慮,并沒(méi)有因為這種細菌重建而得到逆轉。有趣的是,研究人員發(fā)現羅伊氏乳桿菌也促進(jìn)“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(zhù)關(guān)鍵性作用,而且與人類(lèi)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)現作為對社會(huì )互動(dòng)的反應,相對于正常的對照幼鼠,這些幼鼠腦部中的一個(gè)關(guān)鍵性獎賞區域缺乏突觸強化(synapticpotentiation),”Costa-Mattioli說(shuō),“當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,我們也能夠恢復這種獎賞回路中發(fā)生的突觸功能變化。”