朱可可等:肠道菌群如何帮小鼠忘记恐惧
热心肠智库 2019-10-24
来自美国康奈尔大学 David Artis 与 Conor Liston 团队合作主导、朱可可博士为第一作者的研究在 Nature 发表。

10月23日,来自美国康奈尔大学 David Artis 与 Conor Liston 团队合作主导、朱可可博士为第一作者的长文研究 The microbiota regulate neuronal function and fear extinction learning 在 Nature 发表,该研究通过单细胞RNA测序和双光子成像等方法,揭示了缺乏复杂菌群造成的神经细胞功能和突触可塑性缺陷,并通过代谢组分析鉴定出4种菌群相关代谢物(硫酸吲哚酚+3种酚类化合物),可能介导了菌群对小鼠神经发育和功能的作用。这些发现对菌群-肠-脑轴的机制研究有重要意义,有助于进一步理解饮食、感染和生活方式等因素对大脑健康和神经精神疾病的影响。


以下是采访内容:

问:可否简单介绍一下您的研究兴趣、经历和未来研究方向?

答:我的研究兴趣是深入理解新发现的肠-脑轴 —  肠道菌群的改变是如何影响大脑功能以及人类精神障碍的。之前在清华大学免疫所祁海老师实验室攻读博士学位,主要是运用双光子活体成像研究免疫反应,后来在康奈尔大学 Dr. David Artis实验室做博后时将其运用到了神经生物学中,并且结合了一系列前沿技术 - 单细胞测序、代谢组分析等等。未来的研究方向除了上述肠道菌群对神经系统的调节,还会涉及神经系统对免疫反应的调节,以及纯粹的粘膜免疫学。

问:您觉得这项研究中最重要的突破和创新是什么?研究过程中有哪些有意思或出乎预料的发现?

答:这项研究中最重要的突破和创新是在行为学实验的基础上,通过单细胞RNA测序、双光子活体成像和代谢组分析等前沿的生物技术,探究了肠道菌群在神经元层面上调节大脑的机制。

当时最出乎意料的是正常小鼠的肠道菌群并不能逆转(rescue)成年无菌小鼠或者刚断奶的无菌小鼠成年后的恐惧消退学习的缺陷,但可以逆转刚出生的无菌小鼠成年后的恐惧消退学习的缺陷。我们无意中发现了这么一个从出生后到断奶前,肠道菌群影响大脑,且成年后不可逆的关键的发育阶段。

问:包括这项研究在内的多项研究都表明,抗生素处理可引起小鼠的大脑功能和行为障碍,那么在人类中,抗生素滥用是否会是一些神经精神疾病的潜在诱因?

答:我觉得有可能,但是肠道菌群影响大脑的机制很复杂,且影响人类肠道菌群的因素又很多(饮食,生活方式,等等),目前很难下结论,需要大家进一步的研究。

专家简介
朱可可
清华大学医学院助理教授
清华-北大生命科学联合中心研究员
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