自闭症谱系障碍（ASD）发病率持续上升，其核心症状社交缺陷与胃肠道共病常伴随出现，提示肠道菌群可能参与发病。既往研究发现ASD儿童肠道乳酸菌减少，但缺乏因果证据；同时，孕期母体免疫激活（MIA）是重要的环境风险因素，可诱导子代出现ASD样行为。然而，菌群如何通过代谢产物经“菌-肠-脑轴”调控神经发育、能否逆转MIA导致的社交障碍，其关键分子机制仍属空白。

2024 年8月25日，南方科技大学稳态医学研究院刘星吟教授团队在《Molecular Psychiatry》期刊上发表了题为“Probiotics derived sodium benzoate improves social behavior of offspring exposed in the maternal immune activation through regulation of histone lysine benzoylation in astrocytes”的研究性文章，该研究首次打通“益生菌代谢物—表观修饰—星形胶质—谷氨酸”闭环：植物乳杆菌分泌的苯甲酸钠（NaB）穿越血脑屏障，在星形胶质细胞增强子区加盖H3K27bz“印章”，上调Cxcl16，重建谷氨酸-谷氨酰胺循环，抚平兴奋毒性，逆转母体免疫激活诱发的自闭症样行为。NaB已是临床常用老药，乳酸菌更是餐桌常客，这条“菌-脑”表观通路为ASD送来兼具安全与速效的干预双方案。

本研究基于773例自闭症谱系障碍（ASD）儿童队列发现，肠道缺乏乳酸菌的患儿社交及胃肠症状更重；对应地，在母体免疫激活（MIA）小鼠模型中，口服植物乳杆菌或其代谢物苯甲酸钠（NaB）可恢复菌群平衡，显著改善子代社交缺陷、刻板行为和突触过度修剪。机制上，NaB穿透血脑屏障，以底物苯甲酰-CoA提升星形胶质细胞基因组H3K27bz修饰，在Cxcl16增强子区“打标签”，激活该基因表达，从而强化谷氨酸-谷氨酰胺循环，减轻兴奋毒性。单细胞测序、CUT&Tag和神经元-胶质共培养实验均证实，Cxcl16是NaB发挥神经保护作用的关键节点。

进一步，研究团队利用腺病毒在MIA小鼠海马星形胶质细胞中特异性过表达Cxcl16，成功复刻了NaB的治疗效果：社交记忆与新颖性偏好显著回升，体内钙信号模式恢复至野生型水平。该发现首次揭示“乳酸菌-NaB-H3K27bz-Cxcl16-谷氨酸代谢”这一全新的菌-肠-脑轴表观遗传通路，为ASD提供了可快速临床转化的老药新用策略，也提示精准调控益生菌及其代谢产物或成为安全、有效的非药物干预新方向。

参考资料：Li T, Chen J, Mi K, et al. Probiotics derived sodium benzoate improves social behavior of offspring exposed in the maternal immune activation through regulation of histone lysine benzoylation in astrocytes. Mol Psychiatry. Published online August 25, 2025. doi:10.1038/s41380-025-03164-0