肠道菌群新突破!特定益生菌或成自闭症治疗新希望

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来源:刘祥
2025-02-10 15:38:39
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核心提示:中国科学家通过单细胞测序揭示,自闭症相关基因CHD8通过改变肠道上皮细胞发育,引发菌群-肠-脑轴失衡,而益生菌Lactobacillus murinus可针对性改善社交障碍,为自闭症治疗提供新靶点

自闭症谱系障碍(ASD)患者常伴随胃肠道功能异常,但其机制长期不明。近年来,肠道菌群通过“肠-脑轴”调控神经发育的假说备受关注。2025年2月5日,《Cell Genomics》发表中国团队突破性研究,利用单细胞转录组学技术,深入解析了染色体结构域解旋酶DNA结合蛋白8(chromodomain helicase DNA-binding protein 8, CHD8)基因突变如何影响肠道和大脑发育,并探索了益生菌 Lactobacillus murinus 对ASD症状的干预作用。

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1. CHD8基因:影响大脑和肠道发育的关键因子

CHD8基因被认为是自闭症的高风险基因之一。研究者利用CHD8基因缺失的小鼠作为ASD模型,采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术,分析了大脑和肠道在不同发育阶段的变化。

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大脑影响:CHD8缺失导致神经前体细胞发育迟缓,成年期大脑炎症增加,并影响神经元的兴奋性和抑制性(E/I)平衡。

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肠道影响:CHD8突变小鼠表现出肠道上皮细胞增殖异常,微绒毛显著延长,同时肠道免疫系统受损,T细胞和B细胞比例异常。

2. 肠脑轴失调:社交障碍的“隐形推手”

通过构建肠道上皮细胞特异性CHD8敲除(Chd8△IEC)小鼠,该团队发现:小鼠虽无焦虑或认知缺陷,但社交新颖性识别能力显著下降(互动时间减少40%)。代谢组学显示,大脑皮层谷氨酸/GABA比例异常升高,神经元兴奋抑制失衡(E/I失衡),与ASD患者病理特征一致。这些小鼠的肠道和免疫系统发生明显改变,提示肠道-免疫-脑轴可能是社交障碍的关键机制之一。

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3. 益生菌干预:逆转社交缺陷的“肠道钥匙”

进一步探索益生菌在改善ASD症状方面的潜力中,他们为Chd8△IEC小鼠补充了益生菌L. murinus,结果显示:补充L. murinus后,小鼠的社交新奇性识别能力显著恢复,表明该菌株可改善社交行为缺陷。细胞水平分析表明,L. murinus 促进了多巴胺受体D2(Drd2)阳性神经元的恢复,同时减少了小胶质细胞的炎症信号。代谢组学分析显示,小鼠大脑的谷氨酸/GABA比例恢复正常,L. murinus 可通过调节E/I平衡改善神经功能。

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这项研究通过单细胞转录组学解析了CHD8基因在肠道和大脑发育中的作用,揭示了肠道异常如何通过肠-脑轴影响社交行为。更重要的是,研究发现补充益生菌 L. murinus 可有效改善社交障碍,为ASD的微生物干预提供了新思路。未来可探索不同益生菌株的协同作用,优化ASD微生物干预策略。

广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队对益生菌与多种疾病中发现存在关联性,目前该团队已经成功筛选出多株专利菌株,如抗幽门螺杆菌的LP1Z、缓解高血压菌株61-2、抗皮肤老化功能的发酵乳杆菌XJC60、促进睡眠的植物乳杆菌L5等。该团队研究成果均有力证明了通过调节肠道微生物平衡,特定益生菌菌株在多种疾病方面具有巨大的开发潜力和广阔的应用前景。

参考资料:Ji P, Wang N, Yu Y, et al. Single-cell delineation of the microbiota-gut-brain axis: Probiotic intervention in Chd8 haploinsufficient mice[J]. Cell Genomics, 2025: 100768. DOI: 10.1016/j.xgen.2025.100768


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