2016年6月17日在一項新的研究中，來自美國貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員報道，缺乏一種特定的腸道細(xì)菌物種導(dǎo)致小鼠社交能力不足（socialdeficit）。這些社交能力不足令人想起人類自閉癥譜系障礙（autismspectrumdisorder,ASD）的癥狀。通過將這種細(xì)菌物種添加到受影響的小鼠腸道中，研究人員能夠逆轉(zhuǎn)這些小鼠的一些社交行為問題。如今，研究人員正準(zhǔn)備在未來的研究中探究益生菌對神經(jīng)發(fā)育障礙的影響。

　　“其他研究小組正在試圖使用藥物或腦部電刺激來逆轉(zhuǎn)與神經(jīng)發(fā)育障礙相關(guān)聯(lián)的一些行為癥狀，但是在這項新的研究中，我們可能有一種新方法”，論文通信作者、貝勒醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)副教授MauroCosta-Mattioli博士說，“我們目前仍然不知道它是否能夠在人體內(nèi)有效，但是它一種非常令人激動的從腸道影響腦部的方法。”

　　這項研究的靈感來自人類流行病學(xué)研究，這些研究已發(fā)現(xiàn)懷孕期間孕婦肥胖可能增加小孩患上神經(jīng)發(fā)育障礙（包括ASD）的風(fēng)險。此外，一些ASD患者也表現(xiàn)出反復(fù)發(fā)作的胃腸道問題。隨著不斷有研究證實飲食如何能夠改變腸道微生物組和腸道細(xì)菌如何影響腦部，Costa-Mattioli和他的同事們猜測這之間可能存在關(guān)聯(lián)。

　　在開始這項研究時，研究人員給大約60只雌性小鼠喂食高脂肪膳食。他們培育這些小鼠，等待它們繁殖幼鼠。這些幼鼠與它們的母鼠在三周內(nèi)呆在一起，然后轉(zhuǎn)為吃正常的膳食。在一個月后，這些幼鼠表現(xiàn)出社交行為問題，比如花更少的時間與它們的同伴交往，不主動發(fā)起互動。

　　“首先，我們想要觀察一下吃正常膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠與吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠在腸道微生物組之間是否存在差異。因此，我們利用16SrRNA基因測序法確定它們腸道的細(xì)菌組成。我們發(fā)現(xiàn)它們之間存在顯著的差別”，論文第一作者、Costa-Mattioli實驗室博士后研究員ShellyBuffington說，“這些測序數(shù)據(jù)是如此具有一致性以至于通過研究單只小鼠的腸道微生物組，我們可能能夠預(yù)測它的行為是否受到影響。”

　　Buffington接著測試微生物組中的這些細(xì)菌物種差異是否是吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠社交行為障礙的病因。鑒于小鼠有吃彼此糞便的習(xí)性，研究人員讓這些小鼠住在一起，這樣它們就能夠獲得它們同伴的腸道菌群。當(dāng)吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的社交行為受損的幼鼠與正常的小鼠為伴時，研究人員在4周內(nèi)就觀察到這些幼鼠的腸道微生物組完全恢復(fù)和同時發(fā)生的社交行為改善。研究人員作出結(jié)論：一種或多種有益細(xì)菌物種可能在正常的社交行為中發(fā)揮著重要作用。對無菌小鼠進行糞便移植實驗提供因果關(guān)系的證據(jù)證實吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠腸道中不平衡的微生物生態(tài)環(huán)境是它們存在社交行為障礙的原因。

　　研究人員接下來想知道能夠影響這些幼鼠的社交行為的特定細(xì)菌物種。全基因組鳥槍測序揭示出一種被稱作羅伊氏乳桿菌（Lactobacillusreuteri）的細(xì)菌在吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)生的幼鼠腸道微生物組中下降了9倍多。

　　Buffington說，“我們在體外培養(yǎng)最初從人奶水中分離出的一種羅伊氏乳桿菌菌株，將它添加到吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠喝的水中。我們發(fā)現(xiàn)添加這單種細(xì)菌菌株能夠逆轉(zhuǎn)這些幼鼠的社交行為。”其他的ASD相關(guān)性行為，如焦慮，并沒有因為這種細(xì)菌重建而得到逆轉(zhuǎn)。有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)羅伊氏乳桿菌也促進“融合激素（bondinghormone）”催產(chǎn)素（oxytocin）產(chǎn)生，其中已知催產(chǎn)素在社交行為中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，而且與人類自閉癥相關(guān)聯(lián)。

　　研究人員想知道社交行為受損的幼鼠的獎賞回路（rewardcircuitry）是否存在功能障礙。“我們發(fā)現(xiàn)作為對社會互動的反應(yīng)，相對于正常的對照幼鼠，這些幼鼠腦部中的一個關(guān)鍵性獎賞區(qū)域缺乏突觸強化（synapticpotentiation），”Costa-Mattioli說，“當(dāng)我們將這種細(xì)菌放回到吃高脂肪膳食的母鼠產(chǎn)下的幼鼠體內(nèi)，我們也能夠恢復(fù)這種獎賞回路中發(fā)生的突觸功能變化。”

　　研究人員認(rèn)為他們的研究發(fā)現(xiàn)---利用一種人類細(xì)菌物種促進催產(chǎn)素釋放和改善社交行為受損的小鼠的社交行為障礙---可能為開發(fā)一種益生菌介入方法治療人類神經(jīng)發(fā)育障礙奠定基礎(chǔ)。