孕期要注意！母亲肠道微生物群对胎儿大脑发育有重要影响

加州大学洛杉矶分校的生物学家在9月23日的《自然》杂志上报告说，在老鼠怀孕期间，生活在母亲肠道中的数十亿细菌和其他微生物会对一些关键的代谢物和小分子进行调节，而这些关键代谢物和小分子对胎儿大脑健康发育至关重要。

在怀孕期间，母亲肠道微生物群通常与感染、高脂肪饮食或压力等因素有关，虽然母亲肠道微生物群与后代异常的大脑功能和行为有联系，但直到现在，科学家们还不知道母亲肠道微生物群是否会在产前的关键时期以及在没有这些因素影响的时候影响胎儿的大脑发育。

为了测试肠道微生物对代谢物和其他生物化学物质的影响(这些化学物质在母体血液中循环，并滋养着快速发育的胎儿大脑)，研究人员分别培养了用抗生素杀死肠道细菌的小鼠，以及在实验室中培养的无肠道微生物小鼠。

该研究的主要作者，加州大学洛杉矶分校的Elaine Hsiao实验室博士后学者Helen Vuong说：“使用这两种方法除去母体的肠道菌群同样会破坏胎儿大脑的发育。”

Vuong说，母体肠道菌群的减少改变了发育胎儿大脑中开启的基因，这其中包括许多与在神经元中形成新神经轴突有关的基因。神经轴突是连接脑细胞的微小纤维，正是它们使脑细胞能够相互进行交流。

研究人员发现，特别是连接大脑丘脑和皮质的轴突在数量和长度上都减少了。

Vuong说：“这些轴突对于感知环境的能力特别重要。与此相一致的是，缺乏肠道菌群的母亲所生的后代在特殊的感官行为上也存在有缺陷。”

Vuong说，研究结果表明，母体肠道菌群可以通过调节进入胎儿大脑本身的代谢物来促进胎儿大脑的健康发育。

她说：“当我们测量母亲血液、胎儿血液和胎儿大脑中的分子类型和水平时，我们发现，当母亲在怀孕期间缺乏肠道微生物群时，特定的代谢物通常会减少或缺失。”

然后，生物学家在这些关键代谢物存在的环境下培养神经元。他们还将这些代谢物引入肠道微生物耗尽的怀孕老鼠体内。

Vuong说：“当我们在这些代谢物存在的情况下培养神经元时，它们发展出更长的轴突和更多的轴突。当我们给怀孕的小鼠补充关键代谢物时，这些代谢物在胎儿大脑中的水平得到恢复，轴突发育和后代行为的损害也得到了阻止。”

Vuong说：“肠道菌群具有调节许多生物化学物质的能力，这令人难以置信，它们不仅能在孕妇体内调节许多生物化学物质，而且还能在发育中的胎儿和胎儿大脑中进行调节。我们的发现也精确地发现了促进轴突生长的代谢物。”

研究结果表明，至少在小鼠中，微生物群和神经系统之间的相互作用在产前就已经开始，这种相互作用体现为母体肠道微生物群对胎儿脑部的影响。

该研究的资深作者、加州大学洛杉矶分校综合生物学和生理学、微生物学、免疫学和分子遗传学的副教授Elaine Hsiao说，这些研究发现对人类的适用性还不清楚。

加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的消化疾病副教授Hsiao说：“我们不知道这些发现是否以及如何适用于人类。然而，有许多神经发育障碍被认为是由怀孕期间经历的遗传和环境风险因素造成的。我们的研究表明，孕妇怀孕期间的肠道菌群也应该做作为一个考虑因素，并且进行进一步研究，因为这不仅可能会影响母亲的健康，还可能会影响后代的健康。”

Hsiao、Vuong和同事们在2019年报告说，血清素和针对血清素的药物，如抗抑郁药，可以对肠道的微生物群产生重大影响。2018年，Hsiao和她的团队建立了癫痫易感性和肠道微生物群之间的因果关系，并确定了在生酮饮食的抗癫痫作用中发挥重要作用的特定肠道细菌。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源：https://medicalxpress.com/news/2020-09-guts-brains-microbes-mother-intestines.html