腸道來源的代謝物會改變小鼠的大腦活動和焦慮行為

來自環境的感覺和分子輸入的整合塑造了動物的行為。暴露于環境分子的主要場所是胃腸道，在胃腸道中，飲食成分被微生物群化學轉化，腸道衍生的代謝物被傳播到所有器官，包括大腦。在小鼠中，腸道微生物群影響行為，調節腸道和大腦中的神經遞質產生，并影響大腦發育和髓鞘形成模式。盡管廣泛涉及體液或神經元連接，但調節腸道?大腦相互作用的機制仍不明確。曾有報道，在非典型神經發育的小鼠模型中，微生物代謝產物4?乙基苯基硫酸酯（4EPS）的水平增加。在此，研究人員鑒定了來自腸道微生物組的介導飲食酪氨酸轉化為4?乙基苯酚（4EP）的生物合成基因，利用生物工程技術構建了腸道細菌，該細菌選擇性地在小鼠中產生4?乙基苯酚。4EPS進入大腦后，與特定區域活動和功能連接的變化有關?；虮磉_特征揭示了大腦中少突膠質細胞功能的改變，4EPS阻礙了小鼠少突膠質細胞的成熟，并降低了離體腦培養中少突膠質細胞?神經元的相互作用。產4EP細菌定植的小鼠表現出神經元軸突髓鞘形成減少。大腦中髓鞘形成動力學的改變與行為結果有關。因此，研究人員觀察到暴露于4EPS 的小鼠表現出焦慮樣行為，促進少突膠質細胞分化的藥物治療阻止了4EPS 的行為效應。這些發現表明，腸道衍生的分子通過影響大腦中少突膠質細胞的功能和髓鞘模式來影響小鼠的復雜行為。