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加州大学洛杉矶分校的生物学家在9月23日的《自然》杂志上报告说，在小鼠怀孕期间，生活在母亲肠道中的数十亿种细菌和其他微生物会调节关键的代谢物，这些小分子对胎儿胎儿的健康发育至关重要。
尽管母体肠道菌群与大脑功能和后代行为异常有关(通常是由于感染，高脂饮食或怀孕期间的压力等因素引起的)，但科学家至今尚不清楚它是否影响大脑发育在关键的产前时期，并且没有此类环境挑战。
为了测试肠道微生物对母体血液中循环的代谢物和其他生化物质的影响，并培育迅速发育的胎儿大脑，研究人员饲养了经过抗生素处理以杀死肠道细菌的小鼠以及繁殖了微生物的小鼠。在实验室免费。
这项研究的主要作者，加州大学洛杉矶分校的伊莱恩•肖(Elaine Hsiao)博士后学者海伦•沃恩(Helen Vuong)表示：“使用这两种方法消耗母体肠道菌群，同样会破坏胎儿的大脑发育。”
Vuong说，耗尽母体肠道菌群会改变正在发育的后代大脑中打开哪些基因，包括许多与神经元内新轴突形成有关的基因。轴突是连接大脑细胞并使它们交流的微小纤维。
研究人员发现，特别是，减少了将大脑丘脑与其皮质连接的轴突的数量和长度。
Vuong说：“这些轴突对于感知环境的能力特别重要。”“与此相吻合的是，缺乏肠道菌群的母亲的后代在特定的感官行为方面受到了损害。”
Vuong说，这些发现表明，母体肠道菌群可以通过调节进入胎脑本身的代谢产物来促进胎脑健康发育。
她说：“当我们测量母亲血液，胎儿血液和胎儿脑中分子的类型和水平时，我们发现当母亲在怀孕期间缺乏肠道菌群时，特定的代谢产物通常会减少或丢失。”
然后，生物学家在这些关键代谢物的存在下生长神经元。他们还将这些代谢物引入了耗竭微生物的怀孕小鼠中。
Vuong说：“当我们在这些代谢物的存在下生长神经元时，它们会形成更长的轴突和更多的轴突。”“当我们给怀孕的小鼠补充微生物代谢耗尽时减少或缺失的关键代谢物时，这些代谢物的水平在胎儿脑中得以恢复，并防止了轴突发育和后代行为的损害。
Vuong说：“肠道菌群具有令人难以置信的能力，不仅在怀孕的母亲而且还在发育中的胎儿和胎儿大脑中调节许多生物化学物质。”“我们的发现还查明了促进轴突生长的精选代谢产物。”
结果表明，至少在小鼠中，微生物菌群与神经系统之间的相互作用是通过母体肠道菌群对胎儿大脑的影响在产前开始的。
这项研究的***作者，加州大学洛杉矶分校整合生物学和生理学以及微生物，免疫学和分子遗传学副教授伊莱恩•萧(Elaine Hsiao)说，该发现对人类的适用性仍不清楚。
