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肠道微生物会影响血脑屏障吗?

发布日期:2014-11-24 16:28:00 文章来源:生物探索 作者次数:1132

    肠道微生物曾被研究发现具有消化食物和维持机体免疫力的能力。而最新的一项研究发现母体肠道微生物群可影响胎儿血脑屏障的发育,抵挡外来病原体对大脑的侵蚀,从而助力脑发育,将有望进一步解释多发性硬化症等疾病。


    什么是血脑屏障?


    血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障,这些屏障能够阻止某些物质(多半是有害的)由血液进入脑组织。


    血液中多种溶质从脑毛细血管进入脑组织,有难有易:有些很快通过,有些较慢,有些则完全不能通过,这种有选择性的通透现象使人们设想可能有限制溶质透过的某种结构存在,这种结构可使脑组织少受甚至不受循环血液中有害物质的损害,从而保持脑组织内环境的基本稳定,对维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学意义。


    肠道微生物如何影响血脑屏障?


    2001年,科学家首次证实了肠道微生物会加强机体的生物屏障,并发现:由肠道的活性基因表达出的微生物群体可以编码出一道“gut wall”(肠道防御墙),以阻碍导致肠道疾病的有害物质在血液中的流通。


    我们体内存在的微生物是我们自身细胞的10倍,曾经研究显示:我们体内的这些微生物帮助我们消化食物和维持机体免疫力。


    发表在11月19日的Science子刊《Science Translational Medicine》上的研究发现母体肠道微生物群可影响胎儿血脑屏障的发育,抵挡外来病原体对大脑的侵蚀。怀孕期间女性的饮食和摄入抗生素会影响胎儿的这道屏障,这也有助于解释中枢神经脱髓鞘疾病——多发性硬化症。


    妊娠期间的诸如膳食等环境诱因可能会影响与血脑屏障形成和维持有关的基因;血脑屏障可保护脑免受许多常见细菌的感染。


    斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院肠道生物学家Sven Pettersson和他的博士后Viorica Braniste的在对胚胎小鼠中的血脑屏障发育进行了研究。



    通过设计2组实验,一组使小鼠胚胎或生长在具有正常、健康肠道细菌的母体内生长;另一组在肠道保持无菌状态的母体内生长。并对2组怀孕小鼠体内注射过大而无法通过血脑屏障的标记抗体,观察其朝脑部的移动。


    研究显示:在有正常肠道微生物群母体中长大的胚胎小鼠会发育出一个完整的不让标记抗体通过的血脑屏障;而在肠道保持无菌状态的母体内生长的胚胎小鼠无这一血脑屏障。


    同行的声音:肠道菌群影响血脑屏障是一项吸引人的研究


    并没有参加这项研究的加州理工学院的神经生物学家Elaine Hsiao教授表示:微生物有“惊人的效果,这项研究有利地说明微生物在调节大脑发育和功能中的重要角色。不过这项研究也有不完美之处,即 “研究微生物群的无菌鼠都是有用的,但无菌条件是人为的,涉也可能一定程度地中断了机体功能,如免疫功能和肠道完整性的损失,所以这些结果在人类上的作用需要进一步研究。


    同样未参加的这项研究的德克萨斯大学西南医学中心免疫学家Lora Hooper表示:至少这一发现让人类健康和疾病有了新的认识,神经生物学家无法解释与多发性硬化症等疾病进展不规律的原因。所以人体的微生物会改变血脑屏障,从而使大脑更容易受到损害是一项非常吸引人的研究。


    另外Hooper还补充说:科学家们也应该研究微生物是否帮助刺激人类胎儿的血脑屏障的发展。毕竟也有可能是孕妇在怀孕期间在错误地服用抗生素而导致血脑屏障异常的孩子。


    (作者:)
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