我们的身体被无数不断变化的微生物群落占据,这些微生物参与调控着无数生物学过程。现在,一项新研究揭示了这些微生物如何在出生前就开始塑造大脑发育。
佐治亚州立大学的研究人员通过无菌环境培育新生小鼠开展研究。实验将无菌小鼠分为两组:部分新生小鼠立即与具有正常菌群的母鼠共同饲养,从而快速获得微生物群落。
这项研究使科学家能够精确定位微生物影响发育中大脑的时间节点。研究重点聚焦于室旁核(PVN),这个下丘脑区域与压力反应和社会行为密切相关,此前已知其活动会受到小鼠成年后微生物群的影响。
"出生时,新生儿通过产道时获得母体微生物群落。"行为神经科学家亚历山德拉·卡斯蒂略-鲁伊斯解释道,"出生时也恰好是大脑发育的重要阶段。我们想深入探究这些微生物的到来可能如何影响大脑发育。"
当无菌小鼠出生数天后,研究人员发现其PVN区域神经元数量显著减少,即使随后引入微生物群落也未能改变这一状况。这表明这些微生物在子宫内就已开始影响发育过程。更值得注意的是,这种神经元缺失在成年无菌小鼠中仍然存在,显示微生物影响具有持续性(实验未延续至小鼠成年后约八周龄)。
这种相互作用的具体机制仍需深入研究,但研究明确显示母亲肠道微生物群在子代大脑发育中发挥着关键作用。"我们应当将微生物视为早期发育的合作伙伴,"卡斯蒂略-鲁伊斯指出,"它们从生命最初阶段就开始帮助构建我们的大脑。"
虽然该研究基于小鼠模型,但鉴于哺乳动物生物学特性具有高度相似性,人类胎儿可能同样受到母体微生物群的影响。值得注意的是,剖宫产和围产期使用抗生素等医疗实践已知会干扰特定微生物活动,这可能间接影响新生儿健康。
特别是可能改变PVN调控的压力反应和社会行为模式,但目前尚无法得出确定结论。研究团队建议需要进一步开展研究。后续研究可关注如何调节孕妇微生物群,既往研究已显示这些肠道微生物会受到饮食结构、睡眠模式、饮酒习惯和整体健康状况的影响。
"我们的研究证明微生物群在塑造关键脑区中的重要作用,"卡斯蒂略-鲁伊斯总结道,"同时表明微生物影响始于子宫环境,通过母体微生物信号传递实现。"
该研究已发表于《荷尔蒙与行为》期刊。
【全文结束】