密歇根州立大学研究人员发现,微生物在胎儿尚处于子宫内时就开始影响大脑发育,它们会作用于对压力反应和社会行为至关重要的脑区神经元。该研究结果表明,改变微生物群的现代分娩方式可能对大脑发育产生潜在影响。
- 微生物存在于我们周围,在身体功能中扮演重要角色。密歇根州立大学研究人员发现微生物还能影响大脑发育。
- 这项研究意义重大,因为现代产科实践(如围产期抗生素使用和剖宫产)会干扰母婴微生物组。
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起关键作用,特别是在控制压力、社会行为和重要身体功能的关键脑区。
这项发表于《激素与行为》期刊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即刻的脑结构,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,且目前无其他方法可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宫产)会破坏母体微生物。仅在美国,40%的女性在分娩期间接受抗生素治疗,三分之一的分娩通过剖宫产完成。
"新生儿经产道娩出时,微生物便在体内定植。分娩期恰逢塑造大脑的关键发育阶段。我们想深入探究这些微生物的到来如何影响大脑发育,"研究第一作者、密歇根州立大学心理学系助理教授亚历山德拉·卡斯蒂略-鲁伊斯解释道。
研究团队聚焦下丘脑室旁核(PVN)——该脑区在调节压力、血压、水平衡甚至社会行为中起核心作用。团队前期工作表明,在无菌环境中培育的小鼠(无菌鼠)早期发育阶段PVN内死亡神经元更多。新研究旨在确认:这种细胞死亡增加是否最终导致神经元数量变化;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就已启动。
为验证假设,研究者采用交叉抚育法:将无菌新生小鼠置于带菌母鼠身边哺育,并与对照组比较。出生仅三天后的小鼠脑部检查结果令人震惊:所有由无菌母鼠孕育的小鼠PVN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神经元数量更少。
"我们的研究表明,微生物对塑造这个关乎身体功能和社会行为的关键脑区至关重要。此外,研究证实微生物效应通过母体微生物信号在子宫内就已启动,"卡斯蒂略-鲁伊斯博士强调。
"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-鲁伊斯博士指出,"它们从生命最初阶段就在帮助我们构建大脑。"