密歇根州立大学新研究发现,微生物在塑造早期大脑发育中扮演重要角色,特别是在控制压力、社会行为和关键身体功能的关键脑区。
这项发表于《激素与行为》的研究采用小鼠模型,揭示自然微生物暴露不仅影响出生后立即形成的大脑结构,甚至可能在子宫内就开始影响发育。选择小鼠模型是因为其与人类具有显著的生物学和行为相似性,且目前没有其他方法能研究微生物对大脑发育的作用。
该研究具有重要意义,因为现代产科实践(如围产期抗生素使用和剖腹产)会破坏母体微生物。仅在美国,40%女性在分娩期间接受抗生素治疗,三分之一新生儿通过剖腹产出生。
研究主要作者、密歇根州立大学心理学助理教授亚历山德拉·卡斯蒂略·鲁伊斯表示:"新生儿通过产道时会获得微生物定植。分娩恰逢塑造大脑的关键发育事件。我们想进一步探索这些微生物的到来如何影响大脑发育。"
研究团队聚焦下丘脑室旁核(PVN)——这个调控压力、血压、水分平衡甚至社会行为的中枢脑区。先前研究表明,在无菌环境中培育的小鼠(无菌鼠)早期发育阶段PVN区神经元死亡率更高。新研究旨在确认这种增加的细胞死亡是否会导致长期神经元数量变化,以及这些影响是由出生时微生物定植引起,还是通过母体微生物信号在子宫内启动。
研究人员采用交叉抚育法:将无菌新生幼鼠与携带微生物的母鼠共同饲养,并与对照组比较。出生仅三天后的脑部检查结果令人震惊:所有由无菌母鼠孕育的小鼠PVN区神经元数量均较少,无论其出生后是否接触微生物。研究还发现成年无菌鼠PVN区神经元数量同样较少。
卡斯蒂略-鲁伊斯博士指出:"研究表明微生物在塑造这个调控身体功能与社会行为的关键脑区中发挥重要作用。此外,微生物效应通过母体微生物信号在子宫内就已启动。"
"我们不应排斥微生物,而应将其视为生命早期发育的合作伙伴,"卡斯蒂略-鲁伊斯博士强调,"它们从生命最初阶段就开始帮助我们构建大脑。"
Story Source:
Materials provided byMichigan State University. Original written by Shelly DeJong.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Yvonne C. Milligan, Nicole V. Peters, Gabby West, Laura R. Cortes, Benoit Chassaing, Geert J. de Vries, Alexandra Castillo-Ruiz.The microbiota shapes the development of the mouse hypothalamic paraventricular nucleus.Hormones and Behavior, 2025; 172: 105742 DOI:10.1016/j.yhbeh.2025.105742
2025-08-21
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