自闭症的肠道微生物调节机制研究 <精神分裂症>

时间:2022-07-21 01:17来源: 作者: 点击:
  

!此外,越来越多的证据表明,影响早期肠道微生物群及其代谢产物的因素,包括垂直传播的微生物、社会相互作用和早期生命营养,在决定人类生理发育和疾病风险方面起着关键作用。

Gu的《天体测量学对称性的微生物计算》是ArianeR联合发表的一篇综述。帕瑟和苏珊。林奇2020年7月在Trendsinendology & Metallism(if = 11.641)。

具体来说,参与转录、翻译、蛋白质质量控制和输出以及剪接的RNA加工的蛋白质在oASD小鼠中上调。这些观察结果与之前的人体研究一致。先前的研究已经描述了自闭症患者大脑中选择性剪切的不同模式。因此,Sharon和他的同事研究了oASD小鼠与oTD小鼠相比,自闭症相关基因的剪接模式是否存在差异。在先前显示与人类自闭症相关的风险基因中,发现11个基因在oASD小鼠和oTD小鼠的大脑中有差异剪接。

先前对不育小鼠的研究表明,由于宿主-微生物的相互作用,社会行为与剪接因子的表达和神经发育过程中选择性外显子的使用有关。Sharon和他的同事提供了第一个证据,表明与疾病相关的肠道微生物区系人源化的小鼠显示了大脑中疾病相关基因亚型的差异调节。这一发现,即肠道微生物群调节基因通路的表达和大脑中的mRNA剪接加工,为自闭症患者肠道微生物群的紊乱促进疾病的发生提供了机制。这些发现的意义超越了自闭症谱系障碍,延伸到了其他神经或神经精神疾病。已知这些疾病中的许多与肠道微生物群紊乱有关,并且在影响肠道微生物群代谢活性的饮食干预后显示出改善的证据。这进一步加强了肠道微生物群作为第二传感器官员的假设,它介导了包括社会相互作用在内的外源暴露对神经信号的影响。

实验表明,将自闭症患者的肠道微生物组人源化到小鼠身上,可以将自闭症样行为转移到受体小鼠身上。这不仅为肠道微生物组是自闭症的致病因素提供了直接证据,也强调了肠道微生物组调节哺乳动物行为的能力。

!同样,对于那些被诊断患有疾病的人来说,将饮食与已知帮助他们转化为有益的神经活性代谢物的微生物相结合的共生干预可能是开发消除疾病症状的新策略的有效方法。

在oASD小鼠中,5-氨基戊酸(5AV)和牛磺酸呈现耗竭趋势。在以前的报告中,这两种物质在自闭症个体中已经耗尽。重要的是,5AV主要被认为是微生物来源的代谢物,因为厌氧菌是其已知的生产者,并且这种代谢物不存在于无菌小鼠的结肠中。此外,已发表的研究表明,神经活性化合物5AV和牛磺酸是A(GABA受体)的弱激动剂,可能会扰乱大脑兴奋和抑制(E-I)之间的平衡。虽然微生物产生的神经活性化合物可能会影响E-I平衡,但并不是所有的研究都发现这种不平衡是自闭症的原因。其他生物活性分子也可能影响E-I平衡,或者这些激动剂的组合或不同浓度可能影响神经信号转导机制。

!这也表明,基于早期生命微生物群的干预措施,如改善肠道微生物群代谢生产力的营养和微生物干预措施,可能为减轻疾病负担提供可行和可持续的方法。

虽然包括自闭症在内的许多疾病都与人类基因组编码的风险基因有关,但仅凭这些等位基因并不能完全解释疾病的发生。这些复杂的疾病也归因于环境和基因的相互作用。对人体微生物组的研究表明,环境暴露会影响微生物组尤其是肠道微生物组的组成、活性和生物活性产物的形成,进而影响人体的一系列行为和功能。对自闭症患者的研究表明,肠道微生物群的组成与典型发育(TD)个体不同,他们之间的血清、粪便和尿液的代谢谱存在明显差异。此外,有文献报道口服万古霉素、补充益生菌、粪菌移植可显著改善已有的自闭症症状,停止治疗后2年内粪菌移植仍有持续作用。

为了测试5AV或牛磺酸对行为的影响,作者使用了显示自闭症相关行为的不同小鼠模型(BTBR小鼠)。在用5AV或牛磺酸治疗的BTBR小鼠中,重复行为减少,社交行为改善,但这种代谢物仅在断奶前后施用时有效。这些数据支持这样一种假设,即早期肠道微生物群的代谢物在塑造哺乳动物的发育和儿童期疾病的风险方面起着关键作用。

无菌(GF)小鼠被从TD或ASD男性儿童收集的粪便样本建群。在7-8周龄时,对正常发育或自闭症小鼠的后代进行自闭症相关行为的检查。与用正常发育儿童(oTD)粪便人源化的小鼠后代相比,用ASD儿童(oASD)粪便移植的小鼠后代表现出自闭症的主要行为症状,如重复行为增加、社会交往减少。

!产前、围产期和产后是人类微生物组发展的转折点。早期肠道微生物群的组成和代谢产物与儿童期过敏反应和哮喘风险增加有关。

目前,在一些研究中发现,肠道微生物紊乱与自闭症谱系障碍(ASD)密切相关。然而,目前尚不清楚哪些微生物变化可能影响疾病及其分子机制。Sharon等人2018年在cell上发表了一项研究,该研究为肠道微生物组在自闭症中的致病作用提供了证据,并强调了早期肠道微生物代谢产物在塑造哺乳动物行为中的重要性。


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