Microbiome: 肠道菌群与焦虑之间的联系
2017-08-25 MedSci MedSci原创
发表在开放获取《Microbiome》杂志上的研究揭示了肠道细菌如何影响焦虑的行为。研究肠道菌和脑部microRNAs(miRNAs)的生物分子之间的联系； 爱尔兰科学基金会资助的科克大学APC微生物研究所的研究人员发现，在无微生物小鼠的大脑中有大量的miRNA发生了变化。这些在无菌条件下饲养的小鼠，通常表现出异常的焦虑，社交和认知能力缺陷，以及抑郁样行为增加。作者Gerard Clarke博士说
发表在开放获取《Microbiome》杂志上的研究揭示了肠道细菌如何影响焦虑的行为。研究肠道菌和脑部microRNAs(miRNAs)的生物分子之间的联系； 爱尔兰科学基金会资助的科克大学APC微生物研究所的研究人员发现，在无微生物小鼠的大脑中有大量的miRNA发生了变化。这些在无菌条件下饲养的小鼠，通常表现出异常的焦虑，社交和认知能力缺陷，以及抑郁样行为增加。
作者Gerard Clarke博士说："肠道微生物似乎影响了杏仁核和前额叶皮质中的miRNA。这一点很重要，因为这些miRNAs可能影响着中枢神经系统和大脑区域的功能，例如杏仁核和前额叶皮层，这些区域与焦虑和抑郁有密切关系。
miRNAs是核苷酸的短序列(DNA和RNA的组成部分)，它可以控制基因表达的方式。miRNA失调或功能障碍被认为是导致与压力相关的精神疾病、神经退行性疾病和神经发育异常的潜在因素。大脑中miRNA的变化与焦虑行为有关。
克拉克博士说："通过调节大脑中的miRNA可用于治疗精神障碍，但是在这一领域的研究面临着一些挑战，例如找到能够穿过血脑屏障的安全和生物稳定的化合物 然后能够靶向作用于大脑中的特定区域。我们的研究表明，在利用miRNAs的治疗潜力方面存在的一些障碍可以通过针对肠道菌群来清除。研究人员发现，与正常小鼠相比，在没有肠道细菌(GF -小鼠)的小鼠的杏仁核的前额皮层中，分别有103个和31个miRNAs的水平是不同的。添加肠道菌群后，脑部的一些miRNA恢复正常。
研究结果表明，健康的微生物组对于大脑区域内的miRNAs的适当调控是必要的。之前的研究表明，肠道菌群会影响焦虑行为，但这是第一次将肠道微生物组与杏仁核和前额叶皮层的miRNAs联系起来。
研究人员使用新一代测序（NGS）对10-12只对照组小鼠杏仁核和前额叶皮质进行测序，以寻找与正常肠道微生物群相同的miRNA。
他们发现，使用抗生素的成年大鼠的微生物群对大脑中的一些miRNA产生的影响与GF鼠类似。这表明，即使在早期生活中存在健康的微生物群，成年后发生的变化也会影响大脑中与焦虑相似的行为。
作者指出，肠道菌群影响大脑中miRNAs的确切机制目前还不清楚。尽管这项研究表明，微生物群对miRNAs的影响存在于一种以上的物种（小鼠和大鼠）中，但在将研究结果转化为临床试验之前，需要进一步研究肠道细菌、miRNAs和焦虑样行为之间可能存在的联系。
克拉克博士说："这是早期研究，但有可能通过靶向肠道微生物--例如使用精神生物学--对特定大脑区域的miRNAs产生预期的影响，其前景令人心动。"
原文出处：Alan E. Hoban et al， Microbial regulation of microRNA expression in the amygdala and prefrontal cortex， Microbiome (2017).
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