肠道菌开路,干细胞起舞:母体微生物塑造子代健康未来

原创
来源:刘祥
2024-12-18 08:40:46
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核心提示:母体肠道微生物通过代谢物与mTOR通路调控影响后代干细胞功能,影响发育与长期健康。

近年来,母体健康与后代健康的关联备受关注,尤其是母体肠道微生物的作用。肠道微生物不仅影响宿主代谢和免疫,还能通过母婴联系影响胎儿的发育。这篇研究揭示了母体肠道微生物群通过特定代谢机制,显著调控后代干细胞的增殖与分化,影响其长期生理健康。

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1. 母体肠道微生物对后代干细胞的影响

通过改变母鼠的肠道微生物,发现不同微生物群对后代神经和肠道干细胞的增殖与分化具有显著影响。特别是,Akkermansia muciniphila这一益生菌增强了后代脑部海马区的神经元生成,同时促进了肠道细胞的再生和分化。

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母体接触Akkermansia菌群后,后代脑部的神经干细胞增殖和分化显著提升,尤其是在海马齿状回区域,表现为MCM2和DCX标记细胞数量增加。肠道干细胞增殖活跃,肠绒毛长度增加,且分泌细胞如杯状细胞和潘氏细胞数量显著上升。而且所生的后代在由养母抚养时保留了其独特的干细胞特性。

2. mTOR通路是核心调节机制

进一步研究表明,这种微生物影响通过母体代谢物介导,尤其是短链脂肪酸(SCFAs)和氨基酸。这些代谢物通过激活mTOR通路,调控后代干细胞的基因表达和功能。

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mTOR通路的激活与母体血清中SCFAs浓度增加密切相关,包括丙酸、乙酸和丁酸等。而且通过mTOR抑制剂(雷帕霉素)处理母鼠,成功阻断了Akkermansia介导的干细胞功能增强,进一步确认了mTOR通路的核心作用。

3. 母体微生物的长期影响

母体微生物的调控作用具有长期性,影响后代的发育、行为和疾病恢复能力。

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这项研究阐明了母体肠道微生物通过代谢物与mTOR通路影响后代干细胞的增殖与分化,进而塑造其健康发育与长期生理状态。揭示了“母体微生物-干细胞轴”的关键作用,为改善后代健康提供了潜在的微生物干预靶点。未来研究可进一步探索更多适合孕期有益微生物,为母体微生物与子代塑造健康影响。

参考资料:Dang H, Feng P, Zhang S, et al. Maternal gut microbiota influence stem cell function in offspring[J]. Cell Stem Cell, 2024. DOI: 10.1016/j.stem.2024.10.003

 

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