Science：我们的大脑会成为肠道细菌第二个家吗？
2018/11/10 17:45:26 世界医疗科技资讯
11月9日，国际期刊Science发表Kelly Servick署名的文章《Do gut bacteria make a second home in our brains?》表明肠道微生物与大脑之间存在着意想不到的亲密关系。
人类大脑切片的图像显示出细菌，这里显示的是血管左侧 - 诱人但是“脑微生物组”的初步证据。
ROSALINDA ROBERTS，COURTNEY WALKER和CHARLENE FARMER
我们知道肠道中的微生物对我们的健康有很大的影响。我们的大脑中成为这些相同的细菌的另一个家吗？本周在神经科学学会年会上发表的一张海报引起了人们对高分辨率显微镜图像的关注，这些图像明显地渗透并栖息在健康人类大脑的细胞中。这项工作是初步的，其作者谨慎地指出，他们从尸体中采集的组织样本可能已被污染。但对于展厅内的许多路人而言，细菌可能直接影响大脑中的过程 - 包括可能是神经系统疾病的过程 - 令人振奋。
“这是本周的热门话题，”洛杉矶加利福尼亚大学的神经科学家罗纳德麦格雷戈说，他没有参与这项工作。“它就像一个全新的分子工厂[在大脑中]有自己的需求。......这太令人兴奋了。“
大脑是一个受保护的环境，通过围绕其血管的细胞网络部分地阻挡血液内容物。能够穿透这种血脑屏障的细菌和病毒会导致危及生命的炎症。一些研究表明，远距离微生物 - 那些生活在我们肠道中的微生物 - 可能会影响情绪和行为，甚至是神经系统疾病的风险，但是通过间接方式。例如，肠道微生物组平衡的破坏可能会增加一种流氓蛋白的产生，如果它从连接肠道到大脑的神经向上移动，可能会导致帕金森病。
伯明翰阿拉巴马大学(UAB)的神经解剖学家RosalindaRoberts在星期二晚上嘶哑地在展厅的喧嚣声中说话，他告诉与会者一个试验性的发现，如果这是真的，那就表明微生物与大脑之间存在着意想不到的亲密关系。
她的实验室通过检查死后数小时保存的脑组织切片，寻找健康人与精神分裂症患者之间的差异。大约5年前，神经科学家考特尼沃克，当时是罗伯茨实验室的一名本科生，对于身体不明显的棒状物体着迷，这些物体出现在用电子显微镜拍摄的这些切片的精细图像中。罗伯茨以前见过这些形状。“但我只是解雇了他们，因为我正在寻找别的东西，”她说。“我会说'哦，这里还有那些东西。'”
但沃克坚持不懈，罗伯茨开始咨询UAB的同事。今年，一位细菌学家给了她意想不到的消息：他们是细菌。她的团队现在已经在他们检查的每个大脑的某个地方发现了细菌 - 其中大约一半是健康的，一半来自精神分裂症患者。
罗伯茨想知道在人死亡和大脑移除之间的几个小时内，肠道内的细菌是否会从血管渗漏到大脑中。因此，她观察了健康的小鼠大脑，这些大鼠在小鼠被杀后立即保存。更多的细菌。然后，她看着无菌小鼠的大脑，这些小鼠经过精心培养，没有微生物的生命。他们一致的干净。
RNA测序显示，大多数细菌来自肠道常见的三种门：厚壁菌门，变形杆菌和拟杆菌。罗伯茨不知道这些细菌是如何进入大脑的。他们可能已经从血管穿过，从肠道向上行走，甚至从鼻子进入。而且她不能说出他们是有帮助还是有害。她没有看到任何炎症迹象表明它们造成了伤害，但尚未量化它们或系统地比较精神分裂症和健康的大脑。如果事实证明存在重大差异，未来的研究可以研究这个提议的“脑微生物组”如何维持或威胁大脑的健康。
在对电子显微照片的初步调查中，罗伯茨的研究小组观察到居民的细菌具有令人费解的偏好。它们似乎栖息在称为星形胶质细胞的星形细胞中，星形胶质细胞与神经元相互作用并支持它们。特别地，微生物聚集在围绕血脑屏障处的血管的星形胶质细胞的末端中和周围。在围绕称为髓鞘的脂肪物质中的神经元的长期投射中，它们似乎也更丰富。罗伯茨无法解释这些偏好，但想知道细菌是否被这些脑细胞中的脂肪和糖所吸引。
为什么没有更多的研究人员看到大脑中的细菌？罗伯茨说，其中一个原因可能就是很少有研究人员将尸检大脑用于电子显微镜检查。“将神经解剖学家与大脑收集者配对并不会经常发生。”神经科学家可能 - 就像她最近所做的那样 - 无视或未能识别他们样本中的细菌。
罗伯茨承认她的团队仍然需要排除污染。例如，来自空气或手术器械的微生物是否可以在大脑提取过程中进入组织？她计划寻找这样的证据。她还想排除保留小鼠大脑的解决方案能够引入或滋养细菌。在海报的参观者中，“有一些怀疑论者，”罗伯茨指出。她说：“我也有我的那部分。”但即使细菌从未真正在活脑中蓬勃发展，他们死后入侵的模式也很有趣。
如果我们确实拥有大脑微生物组，Roberts建议，“有很多需要调查，”马里兰大学巴尔的摩分校精神病学家Teodor Postolache说。他研究了原生动物寄生虫弓形虫(Toxoplasma gondii)，它侵入大脑但并不总是引起明显的疾病。“我对其他事物可以存在于大脑中并不感到惊讶，但当然，如果是这样的话，那就是革命性的，”他说。他说，如果这些常见的肠道细菌是脑细胞内和周围的常规，良性存在，它们可能在调节大脑的免疫活动中发挥关键作用。“实际证明这是一条漫长的道路，”他说，但“这是一条激动人心的道路。”
文章来源：
Posted in: BiologyBrain & Behavior
doi:10.1126/science.aaw0147
http://weixin.100md.com
返回 世界医疗科技资讯 返回首页 返回百拇医药