CNS解析 | 肚子决定脑袋，肠道菌群影响运动神经

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导语：

吃的不爽气，心情一团糟，又或者生了一场小病，都会导致肚子不舒服，说的稍微专业点，就是肠胃不好，再专业点，可能是肠道菌群紊乱。不要再以为是小事啦，有研究表明，这些都有可能导致帕金森症哦，不相信？且听最新的Cell研究结果解析。

原文：Gut Microbiota Regulate Motor Deficits and Neuroinflammation in a Model of Parkinson’s Disease. Cell Volume 167, Issue 6, p1469–1480.e12, 1 December 2016

摘要

肠道菌群影响神经发育、个体行为以及神经系统紊乱等。然而，肠道菌群和神经退行性疾病之间的功能性连接却一直不甚清楚。共核蛋白病（Synucleinopathies）的主要特征为a-synuclein蛋白（aSyn）的聚集，从而引起运动功能失常，表现为帕金森症（Parkinson’s disease，PD）。利用过表达aSyn的转基因小鼠，作者研究发现肠道菌群影响运动功能、小胶质细胞活性和aSyn病理。在成年小鼠PD疾病模型中，使用抗生素可以缓解病情，反之，给予微生物菌群会加重病情，从而进一步证实了二者之间的关联。

进一步研究发现，给无菌小鼠口服特殊微生物代谢物，可以促进神经免疫反应和运动功能。有意思的是，将分别从PD病人和健康人中提取的微生物组，移植至过表达aSyn的转基因小鼠中，前者的物理运动能力的受损情况进一步加剧。综上，肠道菌群影响运动能力，微生物组群的改变有可能是诱发PD的因素之一。

论文解析

第一步，利用遗传操作和动物杂交方法，分别获得不同饲养级别的转基因小鼠，分别为无特殊病原体的小鼠（SPF）、超级干净的无菌小鼠（SF）和过表达aSyn的转基因小鼠（ASO）。通过比较不同条件下小鼠的运动能力，发现肠道菌群影响运动能力和胃肠功能。

第二步，通过不同饲养条件下转基因小鼠的不同脑区的脑组织切片进行免疫荧光检测，发现aSyn病理在含有微生物区的小鼠中进一步加重。

第三步，对多个免疫相关因子和细胞形态学变化的观察，发现微生物影响aSyn，依赖于小胶质细胞的活化。

第四步，对出生后不同年龄段的小鼠进行有菌和无菌的交替饲养，检测小鼠运动能力和胃肠功能的变化。

第五步，根据已有文献报道，检测短链脂肪酸（SCFAs）并证实SCFAs促进aSyn刺激产生的小胶质细胞活化和运动功能失常。

最后，回归临床。将PD病人来源的肠道微生物菌移植到无菌转基因小鼠中，明显促进aSyn诱导产生的运动功能障碍。

大厨点评一二

1、神经免疫是近年来兴起的一个崭新的研究领域，将神经系统和免疫系统连接起来，本文就是分别将二者的研究进一步拓展到了更为精细的方向，前者即帕金森症，后者即肠道菌群，中间用小胶质细胞。用一句话将它们串起来，既是：肠道中微生物菌群通过分泌免疫因子，活化大脑中的小胶质细胞，进而影响到与运动相关的神经元，从而影响帕金森症。

2、根据上述逻辑，做简单的推理，小胶质细胞在大脑中的功能远不止仅仅影响运动神经元，如果将其他受影响的功能拓展开去，会产生一系列的研究方向，比如：肠道菌群与阿尔茨海默病、肠道菌群与记忆力、肠道菌群与脑肿瘤，等等。