代絲雨
腸道微生物管得不少,它不僅可以通過大腦調(diào)控人體機能,只要它想,
甚至根本不用“過腦子”,也能夠?qū)ι眢w產(chǎn)生足夠大的影響。
近期,《科學》雜志上的一項研究發(fā)現(xiàn),腸菌可以通過腸道的CART+固有神經(jīng)元直接影響胰腺和肝臟功能,獨立于中樞神經(jīng)對血糖和進食行為進行調(diào)控。
我們知道,腸道中也分布著豐富的神經(jīng)元,這些神經(jīng)元被稱為腸道相關(guān)神經(jīng)元(EAN)。EAN包括許多不同種類的神經(jīng)元,它們監(jiān)視著腸道內(nèi)的環(huán)境,并參與各種腸道功能。
其中,有一部分神經(jīng)元被單獨分類為固有EAN(iEAN),這部分神經(jīng)元是不需要中樞神經(jīng)調(diào)控的,可以獨立完成對腸道運動和分泌等功能的調(diào)節(jié)。
研究者們分析了腸道中受腸菌影響的基因表達情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個很有趣的現(xiàn)象——腸菌造成的影響,在不同的解剖部位差異是很大的。比如說,對比有菌小鼠和無菌小鼠,二者在十二指腸部分的轉(zhuǎn)錄譜幾乎一致,但在回腸和結(jié)腸中,前者則分別有750個和117個基因轉(zhuǎn)錄顯著上調(diào)。
進一步研究發(fā)現(xiàn),與有菌小鼠相比,無菌小鼠回腸絨毛形態(tài)明顯不同,iEAN神經(jīng)元數(shù)量也更少。
研究者一下就想到,這樣的差異應該是來自微生物。因為十二指腸中微生物的密度和多樣性并不高,而回腸和結(jié)腸則是腸菌的主要“居住地”。
研究者們給有菌小鼠喂食了廣譜抗生素,果然發(fā)現(xiàn)它們回腸和結(jié)腸中的iEAN數(shù)量顯著減少,而十二指腸則影響不大。這種影響并不是終生的,在抗生素停用兩周之后,小鼠神經(jīng)元的數(shù)量就恢復到正常水平了。
研究者也分析了其他的干擾因素,確定神經(jīng)元的減少并不是由于抗生素的生物毒性或是其他原因,的的確確是由微生物消耗導致的。
有意思的是,研究者嘗試了多種不同的抗生素,發(fā)現(xiàn)萬古霉素、氨芐西林以及甲硝唑能夠令iEAN減少,但新霉素和鏈霉素則無影響,這說明iEAN數(shù)量的維持可能是與特定的菌種有關(guān)。
經(jīng)過一番調(diào)查,研究者最終確定,主要受到微生物調(diào)控的iEAN神經(jīng)元是一種CART+神經(jīng)元亞群,研究者發(fā)現(xiàn),刺激CART+神經(jīng)元會導致小鼠胰島素水平下降、血糖升高,小鼠的進食量變少。
在對CART+神經(jīng)元的追蹤中,研究者還注意到,CART+神經(jīng)元能夠與一些CART-臟器神經(jīng)元產(chǎn)生直接作用,其中就包括胰腺和肝臟。
研究者利用偽狂犬病毒反向追蹤,在肝臟和胰腺中注射熒光標記病毒,注射第4天時果然在回腸和結(jié)腸中觀察到了熒光。
看來腸菌的手遠比我們想象中伸得更長!
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◎ 來源|微信公眾號“奇點網(wǎng)”