肠道细菌:自闭症治疗的新希望 <发育迟缓>
第一项测试是将老鼠放在玻璃容器中,容器通向两个小房间。一个房间有一个空杯子,另一个房间的杯子里有一只它从未见过的老鼠。通过观察实验小鼠在容器中十分钟的表现,研究人员统计了它在每个房间的活动时间。
虽然这个结果出乎意料,但研究团队并没有放弃。他们用这四种类型的三周大的老鼠,给每种类型的7到15只老鼠喝混合了乳酸菌的水。每组也有与对照组相同数量的老鼠被喂食普通饮用水。在实验过程中,他们定期收集老鼠的粪便,以跟踪体内的菌群。在七周大的时候,这些老鼠经历了两种类型的社会测试。
在第二项测试中,实验小鼠和陌生小鼠被一起放在观察台上。观察研究人员在不知道谁是对照组和谁被喂了乳酸菌的情况下,记录了10分钟内触摸、嗅嗅、羽毛和抓挠对方的频率。
自闭症不仅会影响人的社交和交流,还会削弱患者的学习能力。这些都是众所周知的。但大众不知道的是,肠胃问题也会与此有关。自闭症儿童的肠道菌群与普通人不同。所以在以后的生活中,患严重消化问题的概率是普通人的三倍。
他们的第二个假设是,乳酸菌与小鼠体内的催产素发生微妙的相互作用,从而消除小鼠的自闭症症状。催产素是一种可以塑造行为的激素,在人类与其他哺乳动物形成社会联系的过程中发挥着重要作用。Costa-Mattioli从2013年发表的研究中了解到,催产素可以消除自闭症小鼠鼻腔喷雾冲洗后的一些相关症状。斯格里塔随后重复了这项实验,但这次他们通过基因改造废除了自闭症小鼠后叶的催产素受体。在新的实验中,即使给老鼠提供含有乳酸菌的饮用水,对自闭症也没有影响。
在两种测试中,只要给老鼠喂食含有乳酸菌的饮用水,无论哪种老鼠,都比喝普通水的老鼠表现出更强的交流能力。在第一次测试中,他们在一个有陌生老鼠的房间里呆的时间是在另一个房间的两倍。在第二次测试中,它们比陌生老鼠表现出更多的社会互动。
最近发表在《神经元》上的一项研究实了这一说法。在实验中,得克萨斯州贝勒医学院的毛罗·科斯塔-马蒂奥利(Mauro Costa-Mattioli)及其同事表明,将特定菌群引入小鼠肠道可以消除自闭症的一些症状。实验中使用的是罗伊乳酸杆菌,它在健康的消化系统中很常见,有助于调节pH值。作为益生菌,在保健食品店里也很容易买到。
Costa-Mattioli的同事Martina Sgritta分析了所有这些小鼠的肠道菌群。她发现转基因小鼠和btbr小鼠肠道中的乳酸杆菌含量较低,但肠道菌群清洁的小鼠肠道中自然没有乳酸杆菌,暴露于丙戊酸的小鼠肠道中的乳酸杆菌数量正常。
研究人员推测,这种效应由来自肠道的神经信号控制,并通过迷走神经传输到大脑。为了验这一猜想,他们移除了实验动物的迷走神经。给这些实验对象喂乳酸菌后,并没有矫正自闭症的效果。
这确实很不幸,但一些研究人员已经在自闭症患者紊乱的肠道生态中找到了问题的关键和治愈自闭症的曙光。最近的研究表明,更换动物的肠道菌群可能会对个体的神经系统产生重大影响。恢复肠道生态改善自闭症可能是一个很有前景的研究方向。
2016年,Costa-Mattiolo博士及其团队在对肥胖雌性小鼠进行实验后,首次提出了罗伊乳酸杆菌(以下统称为“乳酸杆菌”或“乳杆菌”)对自闭症的作用。这些肥胖的雌性大鼠更有可能养育出逃避社交、重复行为和交流的自闭症后代。研究人员观察到,母鼠及其后代的肠道中都缺乏乳酸菌。然后,研究人员想找出将乳酸菌移植到他们体内会有什么效果。他们观察到,移植了乳酸菌的后代小鼠的自闭症症状消失了。
研究小组对上述所有实验小鼠进行了跟踪检查,重点是大脑中的腹侧被盖区,以检查神经细胞之间的连接强度。这个区域控制着与动机和奖励相关的社会行为。神经信号依靠离子(带电原子)传导,因此研究小组可以通过监测该区域神经节点的离子流来测量细胞连接强度。与强离子流的牢固神经连接标志着对社会行为的奖励。暴露于乳杆菌的小鼠相关神经连接正常,表明这些小鼠寻求更多的交流机会。相反,弱离子电流的弱神经连接表明社会行为不受大脑的奖励。不接触乳酸菌的小鼠相关神经连接也是如此。
其他研究人员也表示同意。加州理工学院的Sarkis Mazmanian研究同一领域。他评论这个实验说:“我认为现在把这个研究对象转移到人类身上的限制很低。毕竟大多数人体内都有乳酸菌,它几乎不存在安全或毒性问题。”
因此,他们设计了一个最近的实验,通过四种方法在小鼠中诱导自闭症症状。一些实验小鼠经过基因编辑形成了这样的症状。一些小鼠暴露于用于治疗双相情感障碍和偏头痛的丙戊酸,丙戊酸已被实会诱导胎儿自闭症。清除其他小鼠的所有肠道细菌。有些老鼠属于brbt,具有自闭症特征,但病因不明。
毫无疑问,人类自闭的原因远不止是愿意交往。对老鼠实验盲目乐观往往为时过早。Costa-Mattioli的实验结果已由以色列Baylan大学的Evan Eliot实验室部分成功复制。在他看来,这个实验结果至少初步实了罗伊乳酸杆菌对自闭症患者是否有积极作用,研究方向是否值得进一步研究。
研究小组最初假设,补充乳酸菌可以改善小鼠的肠道菌群,使其正常。但事实并非如此。事实上,那些去除了所有肠道菌群的小鼠,以及丙戊酸诱导的肠道菌群正常的小鼠,在补充乳酸菌后也纠正了他们的自闭症行为。这表明增加乳酸菌的数量本身就在塑造小鼠的行为。
这项工作的关键在于罗伊乳酸杆菌的广泛可用性,罗伊乳酸杆菌已被监管机构如美国美国食品药品监督管理局批准。这一现有的批准意味着罗伊乳酸杆菌不会导致已知的健康危害,这简化了组织临床试验的过程。
罗伊乳酸杆菌的普遍性使得人们可以在自己或孩子身上进行“非正式”的实验。Mazmanian博士对这个想法持谨慎态度。“我不确定现在乳酸菌有没有限购。这种治疗效果可能是菌株特异性的,但论文没有具体说明使用的是哪种菌株,”他说。、
现在,科斯塔-马蒂奥利不愿意透露菌株的信息。他打算很快发表一篇更详细的论文。但是不能阻止别人自己去测试乳酸菌的自闭症功效。因此,有必要迅速进行充分的实验。

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