既往大量研究提示，“肠脑轴”在神经系统健康中扮演着关键角色，母孕期感染引发的母体免疫激活（MIA）是子代罹患自闭症等神经发育障碍的重要风险因素。同时，益生菌的神经保护作用也日益受到关注，但其深层次的分子机制，特别是如何通过表观遗传途径影响大脑功能，仍不甚清晰。

2025年8月25日 ，南京医科大学刘星吟教授课题组联合中美多个团队成员在Molecular Psychiatry发表题为“Probiotics derived sodium benzoate improves social behavior of offspring exposed in the maternal immune activation through regulation of histone lysine benzoylation in astrocytes”的文章，聚焦于苯甲酸钠，它是多种益生菌（如乳酸杆菌）的天然代谢产物，也被广泛用作食品防腐剂。更重要的是，苯甲酸钠是体内组蛋白赖氨酸苯甲酰化（Kbz） 修饰的关键底物。Kbz是一种新发现的、与基因转录激活密切相关的表观遗传标记。本研究旨在探究益生菌来源的苯甲酸钠能否通过诱导Kbz修饰，来改善MIA后代的社会行为缺陷。详细揭示了肠道菌群衍生代谢物苯甲酸钠（Sodium benzoate，NaB）在 ASD 治疗中的潜在价值，并首次报道了组蛋白苯甲酸酰化修饰在微生物群-肠道-脑轴调控网络中作用。

 通过临床线索得知自闭症谱系障碍（ASD）患儿肠道乳杆菌丰度显著下降，且与 GI 症状、社交评分呈正相关。后进行模型验证， 对孕鼠注射 Poly(I:C) 模拟病毒感染，仔鼠出现典型社交冷漠。在MIA小鼠模型中，给予母鼠或子代补充苯甲酸钠，能够显著逆转其后代在出生后出现的社交互动缺陷，使它们的社交行为恢复到接近正常水平。研究并未止步于现象观察。团队发现，苯甲酸钠的益处并非通过传统的抗炎途径，而是通过作为一种“表观遗传底物”，显著提升了大脑中（尤其是前额叶皮层和海马体）的组蛋白Kbz水平。

通过单细胞测序等技术，研究者将Kbz修饰变化的核心锁定在星形胶质细胞上。星形胶质细胞是大脑中最重要的免疫调节细胞之一，其功能紊乱与ASD密切相关。苯甲酸钠处理特异性地增强了星形胶质细胞中与突触功能和神经传递相关基因的Kbz修饰，从而调控了这些基因的表达，最终改善了神经环路功能。为了确证Kbz的关键作用，研究人员使用了HDAC抑制剂（已知能提升多种酰化修饰水平）进行处理，发现同样能模拟苯甲酸钠的改善效果；反之，如果特异性敲低负责催化Kbz的酰基转移酶，则会消除苯甲酸钠的保护作用。这强有力地证明了“苯甲酸钠 → 提升Kbz → 调控基因表达 → 改善行为 ”的因果链条。

该研究首次将益生菌代谢物-新型表观遗传修饰（Kbz）-特定脑细胞（星形胶质细胞）-神经行为表型巧妙地联系起来，为“肠脑轴”作用机制提供了前所未有的深度阐释，开辟了神经发育障碍研究的新方向。从“肠道防腐”到“大脑表观”，益生菌代谢物 NaB 用一条前所未有的“组蛋白苯甲酰化”通路，把社交行为障碍的干预窗口前移到孕期和生命早期。对于有高风险（如孕期感染）的孕妇，未来或可探索通过补充特定益生菌或其代谢产物，作为预防子代发生神经发育障碍的 nutritional intervention（营养干预）手段。

参考资料：Probiotics derived sodium benzoate improves social behavior of offspring exposed in the maternal immune activation through regulation of histone lysine benzoylation in astrocytes.

（DOI: 10.1038/s41380-025-03164-0）