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消息 自闭症研究的最新进展。
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肠道微生物可以治疗自闭症小鼠的社交困难

通过/ 2019年1月16日
微生物修复:乳酸杆菌肠道(左)细菌促进缺乏自闭症基因的小鼠神经元中的催产素水平(绿色)。

治疗这种乳酸菌一项新的研究表明,,酸奶和母乳中发现的一种在酸奶和母乳中发现的肠道细菌,增强了三种小鼠模型的社会互动1

这些发现支持了这样一种观点,即肠道微生物群——体内的微生物种群——为自闭症治疗提供了线索。

结果JIBE与来自2016年研究的同一团队的研究:在那项研究中,该团队报告了相同的细菌使幼犬的社会行为正常化肥胖老鼠的后代。这也与2018年的一项研究相一致细菌促进社会行为在突变的小鼠中Shank3.,一个顶尖的自闭症基因。

“在我们尝试的所有模型中,细菌都是有效的,”首席研究员说Mauro Costa-Mattioli他是德克萨斯休斯顿贝勒医学院的教授和卡伦基金会捐赠的神经科学主席。“这不是发生在我实验室的奇迹;我认为这是非常普遍的。”

该工作提示细菌通过迷走神经发送的信号引发了行为的变化 - 将肠道连接到大脑 - 增加脑中的激素催产素。调查结果今天发表在神经元

该发现是对这种细菌治疗自闭症的潜力的重要确认,他说Sarkis Mazmanian他是帕萨迪纳加州理工学院的微生物学教授。

“玛莎代尔说,”仍有很大待得很厉害。“但他们在三种模型中验证结果的事实可能会使诊所中的[细菌]使用。”

研究人员不建议使用非处方药这种l .然而,补充治疗自闭症,因为没有人知道是否所有的菌株都有效,或者对人使用什么剂量。

社交网络:

Costa-Mattioli和他的同事观察了三种自闭症模型:SHANK3基因的两个副本都发生了突变的老鼠;小鼠在子宫中暴露于丙戊酸盐(VPA),一种与人类自闭症风险相关的癫痫药物;还有一种叫做BTBR的近交系老鼠,表现出类似自闭症的特征。

三种模型的肠道中都有不同寻常的微生物群,而SHANK3和BTBR小鼠的肠道微生物群比例更小这种l .在他们的肠道上比对照小鼠做。

从三周大的时候开始,这些老鼠连续四周饮用饮用水中的细菌。研究人员随后评估了老鼠的社会行为。

与控制组不同的是,所有三个鼠标模型都表现出对一个对象的偏好,而且与控制组相比,它们与另一个鼠标的交互时间更少。

然而,在摄入细菌后,老鼠的社会行为与对照组相似。

如果研究人员能够在不同的年龄,以及在其他自闭症基因突变的老鼠身上复制这种治疗的效果,研究结果将更有说服力,说Yong-Hui江他是北卡罗来纳州达勒姆杜克大学(Duke University in Durham)的儿科学教授。他说:“VPA和BTBR模型很复杂,因为这些模型的一致性仍存在争议。”

不过,研究结果与2018年的研究结果一致。

“他们正在验证我们所看到的一些东西,”他说Evan Elliott.他是以色列巴伊兰大学(Bar-Ilan University)分子和行为神经科学的助理教授,领导了2018年的这项研究。“重要的是要从不同的实验室获得类似的发现。”

社会行为试验的结果可能被老鼠的某些方面倾斜:例如,Shank3小鼠是缓慢的,例如,BTBR小鼠具有差的气味。然而,这些特质仍然仍然在治疗后,Costa-Mattioli的团队发现,因此它们不太可能考虑细菌对社会行为的影响。治疗没有改变小鼠的微生物体,争论对行为效应的另一种机制。

这种疗法甚至改善了缺乏微生物组的小鼠的社会互动。这个结果表明这种l .独立于其他肠道微生物影响社会行为。

触及神经:

科斯塔-马提欧利的队伍排除了这种可能性一个异常的“泄漏的肠道”作为治疗效果的中介。这个问题在自闭症患者中很常见,细菌化合物从肠道泄漏到血液中。

然后研究人员切割迷宫小鼠的迷走神经并喂他们这种l .。没有完整的迷走神经,小鼠对治疗没有反应,这表明细菌通过这个肠道-大脑连接发送信号。

迷走神经连接到叫做下丘脑的大脑区域,产生激素催产素。研究人员发现,SHANK3小鼠下丘脑中的催产素水平异常低。通过测量大脑切片中的电流,可以看出,在这些突变体中,由催产素驱动的奖赏回路中的神经元连接薄弱,或者说突触薄弱。

在2013年的研究中,研究人员报告说,喂养对照小鼠这种l .增加血液中的催产素2。在这项新研究中,Costa-Mattioli的团队发现这种l .使SHANK3小鼠大脑的催产素水平正常化。它还增强了他们神经元连接的强度。如果老鼠的奖赏神经元中缺乏催产素受体,或者它们首先得到一种阻断催产素受体的药物,那么细菌治疗就不起作用。

结果表明,结果表明这种l .通过迷走神经和依赖催产素的奖赏回路改变行为。下一步,该团队正在试图识别激活迷走神经的细菌化合物。


参考:
  1. Sgritta M。et al。神经元101.,1-14(2019)PubMed
  2. Poutahidis T。et al。普鲁斯一个8e78898 (2013)PubMed