脑轴新突破:《自然》最新研究揭示,靶向微生物代谢产物可改善自闭症。 {精神分裂症}

时间:2022-10-29 03:36来源: 作者: 点击:
  



这项研究的重点是一种名为4-乙基苯基硫酸酯(4EPS)的细菌代谢物。4EPS首先由肠道中的微生物产生,然后被吸收到血液中并在人和小鼠中循环。2013年,Sarkis Mazmanian实验室发现,在神经发育改变的小鼠中,这种特殊分子的含量更高,特别是在患有自闭症和精神分裂症的小鼠中。


肠道细菌可以将饮食中常见的氨基酸酪氨酸转化为4-乙基苯基硫酸酯(4EPS)。4EPS可穿过血脑屏障,降低脑内有髓神经少突胶质细胞的成熟,最终导致焦虑。这揭示了最近发现的肠道微生物群变化与复杂情绪行为相关的分子机制。
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通过观察这些变化区域的脑细胞,研究小组发现一种叫做少突胶质细胞的特殊细胞发生了变化。这些细胞很重要,部分原因是它们产生一种叫做髓鞘的蛋白质,髓鞘是神经元和神经纤维(轴突)周围的保护层,就像电线周围的绝缘层一样。

萨尔基斯·马兹马尼安教授表示,这是一个令人兴奋的发现。一种特定的微生物代谢产物改变了小鼠脑细胞的活动和复杂行为,但这是如何发生的仍然未知。

人体临床试验
Sarkis Mazmanian团队发表了一篇临床研究论文,题为:自闭症谱系障碍大学中口服小分子螯合剂的安全性和靶向性:一项开放标签的1b/2a期试验,发表在《自然医学》上。

研究小组发现,在存在4EPS的情况下,少突胶质细胞不太成熟,因此它们产生的髓鞘较少,导致轴突周围的绝缘更薄。有趣的是,当4EPS实验小鼠用一种已知可以增加少突胶质细胞中髓鞘生成的药物治疗时,该药物抵消了4EPS的负面影响-小鼠恢复了正常的髓鞘生成,并且它们的焦虑行为减少了。

研究表明,通过口服药物吸收和消除小鼠体内的4EPS,可以减少其焦虑行为。在此基础上,研究小组在30名患有自闭症和胃肠道问题的儿童中测试了这种口服药物(AB-2004)。该1b/2a期临床试验的结果显示,该口服药物是安全的且耐受性良好。患者血和尿中4EPS水平下降,胃肠健康状况改善,部分患者表现出烦躁和焦虑情绪减轻。

与非4EPS实验小鼠相比,4EPS实验小鼠探索新环境的时间更少,这表明它们的焦虑症状非常高。此外,对4EPS小鼠的大脑扫描显示,除了大脑活动和功能连接的整体变化外,一些与恐惧和焦虑相关的大脑区域更加活跃。

虽然改变的微生物组在其他方面与健康的微生物组不同,但4EPS水平是迄今为止最大的差异。在231人的血液样本中发现,自闭症儿童的4EPS水平是正常儿童的7倍。
本团队重点研究4EPS对小鼠焦虑模型的影响。老鼠的“焦虑”症状是通过它们探索或隐藏新空间的意愿以及在危险环境中度过的时间来衡量的。更大胆的老鼠会探索一个新的空间,但有严重焦虑症状的老鼠会躲起来,而不是探索。

本研究对两组实验小鼠进行了比较:实验组小鼠被植入了两种能产生4EPS的转基因细菌,一组实验小鼠的细菌除了缺乏产生4EPS的能力外,其他都是一样的。然后将这些实验小鼠带入一个新的环境,研究人员观察每只小鼠的行为。


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