近年来，我们对神经发育和功能的看法发生了革命性的转变。大脑不再被认为是一个独立存在的器官而独立发挥作用；相反，越来越多的研究表明，许多外周途径参与调节肠道神经系统和中枢神经系统。肠道菌对宿主的生理和心理健康的影响引起了人们的浓厚兴趣，特别是肠道菌对生命早期大脑发育过程中的影响。肠道菌的存在和组成影响中枢和肠道神经系统生理的各个方面，从而影响行为和神经功能。生命早期，由于压力因素或抗生素接触等导致肠道菌的紊乱，可能影响神经系统的发育，对宿主行为产生长远的影响，增加神经发育和精神疾病的风险。 中枢神经系统发育
掌中万维无菌小鼠通常表现出社交行为缺陷和焦虑样行为的变化以及相关神经生物学的变化，给这些无菌小鼠在生命早期重新定植肠道细菌后，这些变化大多可以得到逆转。现在，越来越多的研究发现肠道菌的变化可以影响中枢神经系统发育的各个方面，包括中枢5-羟胺系统、杏仁核功能和海马神经发生等各个方面，而这些影响往往会持续到成年。此外，这些影响往往具有一定的性别差异。 宿主与微生物相互作用对中枢和外周的影响也存在许多有趣的相似之处。例如，肠道菌参与调节血脑屏障和肠道上皮屏障功能，它们在调节不同环境界面的分子进出中发挥关键
作用。这是由微生物产生的短链脂肪酸所调节的，比如丁酸，它们可以改变紧密连接蛋白的表达。同样，肠道菌也会影响中枢和外周神经胶质细胞的发育，调节它们在整个生命过程中的稳态。肠道微生物对肠神经胶质细胞的发育、迁移和定植至关重要，这些细胞参与黏膜免疫反应并维持肠道上皮屏障功能。同样，小神经胶质细胞作为大脑中的吞噬细胞，其形态、活化和功能表型也通过这些细菌的代谢信号和肠道菌的多样性来调控。由于这些免疫细胞在整个成熟过程中对突触和神经元连接的修剪和维持起着至关重要的作用，这些变化可能对行为的发育和神经发育障碍的发生具有重要意义。此外，在自闭症小鼠模型中，微生物代谢物和菌失调可以影响自闭症样行为和肠道屏障缺陷，通过补充一种叫做脆弱拟杆菌的有益细菌可以成功的纠正许多行为异常。
2009年中考满分作文
有研究显示母体血液中微生物代谢产物可以对胎儿大脑发育和出生后的行为产生影响。健康情况下，母体菌的细菌细胞壁成分可以出现在血液中；在抗生素或感染期间，肠道菌失衡，有害细菌增多，母体菌释放出来的细菌细胞壁成分，特别是某些有害细菌的细胞壁成分进入血液，可以穿过胎盘，与免疫配体的受体相互作用，诱导神经元增殖，从而可能导致出生后学习和记忆行为的长期变化。同样，怀孕期间由于抗生素的使用干扰了母体的菌也会影响后代菌的组成，并可能对婴幼儿的大脑发育和行为产生影响。
生命早期应激
下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA）是负责协调身体对应激的反应的神经内分泌网络，HPA轴在生命早期对刺激高度敏感。无菌小鼠被证明具有更高的皮质酮基础水平，其应对急性应激的反应也更加夸张，从而导致应激激素的释放更明显。有趣的是，这些小鼠在出生后特定发育窗口期重新定植细菌可以完全纠正和逆转这些变化，表明肠道菌定植对于HPA轴功能的重要性。应激期间的这种相互作用也会影响认知和记忆的各个方面，例如，啮齿类动物模型研究发现，非侵入性的病原菌柠檬酸杆菌感染的小鼠会表现出非空间和工作记忆功能障碍，但只有在应激的情况下才会出现这种情况。即使在清除病原菌之后仍可以观察到记忆功能的紊乱，但是事先补充益生菌可以预防这一点。
广播电视节目制作经营管理规定
肠脑轴的信号传递是双向的，因此除了肠道菌自下而上对HPA轴发育的影响外，也存在应激和HPA轴活动自上而下对肠道菌的影响。细菌物种通过检测到5-羟胺或应激诱导释放的肾上腺素和去甲肾上腺素，可以改变其毒性和毒素的释放，以及改变菌的生长。应激还会改变菌的组成，导致多样性和丰富性的降低以及特定细菌物种丰度的细微变化。肠道细菌的变化对于早期生活压力导致的宿主行为缺陷是必要的。此外，越来越多的人类和动物研究也表明婴儿菌可以受到产前期刺激的影响，包括母体应激，这可能通过大脑内代谢物的脑区和性别特异性的变化，导致后代出现胃肠道功能紊乱和行为变化。总之，发育中的新生儿大脑对肠道微生物的定植及其破坏十分敏感，这一关键的发育窗口期是预防和许多神经发育疾病的关键时期。
标贴设计
肠道神经系统的发育
克林顿肠道神经系统的功能独立于中枢神经系统，而且肠道神经系统将肠道细菌与中枢神经系统联系在一起，因此，肠道菌对肠道神经系统发育的影响以及在外周-中枢神经系统交流中的作用十分重要。发育过程中缺乏肠道细菌可表现出神经密度和数量减少，肌肉收缩的频率和幅度降低。肠道菌对于肠道神经系统的内在感觉神经元的兴奋性和功能也至关重要，肠道神经系统将来自微生物的信号传递给迷走神经纤维，向上投射到大脑，这也表明肠道菌在肠道-大脑信号传递中的重要性。此外，这些感觉神经元的活动也可以受到具有神经活性的单一细菌菌株的调节，比如脆弱拟杆菌或鼠李糖乳杆菌，研究表明这些细菌对大脑和行为的影响可能是通过肠神经系统发出的信号间接调节的。
肠脑交流的信号机制
迷走神经
迷走神经是第十对脑神经，位于肠道和脑干背侧迷走神经复合体之间，支配着沿途的各种脏器。迷走神经是双向延伸的，可以携带传入大脑的信号和从大脑传出的信号。迷走神经在疾病行为和从胃肠道传递控制摄食行为和饱腹感的信号方面发挥重要作用，因此，迷走神经在调节微生物-大脑信号方面的作用也越来越受到重视。早期证据表明，感染肠道病原体空肠弯曲杆菌可以诱导背侧迷走神经复合体和前脑的神经细胞活化，而与免疫信号无关。同样，在没有明显炎症的情况下，细菌感染也可以引发焦虑样的行为，进一步暗示迷走神经的作用。
卷曲霉素
来自小鼠模型的证据表明，长期补充具有神经活性的乳酸菌可以减少焦虑样的行为并改变大脑中γ-氨基丁酸受体的表达。迷走神经的完整性对于这一效果是必需的，因为迷走神经切断后其作用就消失了。迷走神经刺激是美国联邦药品管理局批准的一种顽固性重度抑郁症的方法，迷走神经刺激的人类研究证据也表明了迷走神经信号与行为变化之间的联系。体外组织中进行的电生理学研究表明，补充鼠李糖乳杆菌在没有细菌跨黏膜上皮易位
的情况下，会导致迷走神经快速放电。此外，大多数这些信号通过内在的初级传入神经元间接传递到迷走神经，这些神经元在暴露于鼠李糖乳杆菌后表现出更高的兴奋性。然而，迷走神经切断并不能阻止所有细菌引起的行为变化，表明迷走神经介导的信号可能是菌株特异性的，而且不是肠-脑信号交流的唯一途径。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议