腸道菌群所產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)或能調(diào)節(jié)宿主機(jī)體的感知行為

一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature上題為“A neurotransmitter produced by gut bacteria modulates host sensory behaviour”的研究報(bào)告中，來自布蘭迪斯大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了腸道菌群所產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)宿主感官行為的分子機(jī)制。

動(dòng)物會(huì)與包括微生物在內(nèi)的復(fù)雜生物群落以共生、致病和互惠的關(guān)系共存，一些細(xì)菌能夠產(chǎn)生具有生物活性的神經(jīng)遞質(zhì)，此前這些神經(jīng)遞質(zhì)被認(rèn)為能夠調(diào)節(jié)其宿主的神經(jīng)系統(tǒng)活性和行為，然而，目前研究人員在很大程度上并不清楚這種微生物-大腦信號(hào)及其生理相關(guān)性背后的分子機(jī)制。

這項(xiàng)研究中，研究人員對(duì)秀麗隱桿線蟲進(jìn)行研究，在其腸道中共生的普羅維登斯菌屬細(xì)菌能夠產(chǎn)生神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)酪胺，其能繞過宿主酪胺生物合成的要求并能操控宿主的感覺決定，細(xì)菌所產(chǎn)生的酪胺可能會(huì)被宿主酪胺β-羥化酶轉(zhuǎn)化為章胺（octopamine），而章胺能夠靶向作用ASH痛覺神經(jīng)元上的OCTR-1章胺受體，從而調(diào)節(jié)宿主機(jī)體的厭惡嗅覺反應(yīng)；這項(xiàng)研究中，研究人員識(shí)別出了普羅維登斯菌屬細(xì)菌酪胺生物合成所需要的基因，這些基因?qū)τ谡{(diào)節(jié)宿主機(jī)體的行為非常必要，深入研究后，他們發(fā)現(xiàn)，被普羅維登斯菌屬細(xì)菌所定植的秀麗隱桿線蟲會(huì)優(yōu)先在食物選擇試驗(yàn)中選擇這些細(xì)菌，這種選擇偏差就需要細(xì)菌所產(chǎn)生的酪胺和宿主機(jī)體中的章胺信號(hào)通路。

本文研究結(jié)果表明，腸道菌群所產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)能夠模擬同源宿主分子的功能，從而就能超越宿主對(duì)感知決定的控制，并促進(jìn)宿主和微生物菌群之間的適應(yīng)性。