核心提示:寄生在人体肠道的微生物,是肠道疾病发生的罪魁祸首,肠道微生物组参与影响认知功能,这些肠道菌群的失衡,是人类过敏、肥胖等疾病等的重要原因之一。
大约在30多亿年前,包括病毒、细菌和真菌的微生物就已经出现了。人类和其他哺乳动物一样,体内被数以亿计的微生物占据,形成人体和共生菌群的多元复合体。寄生在人体肠道的微生物,是肠道疾病发生的罪魁祸首,肠道微生物组参与影响认知功能,这些肠道菌群的失衡,是人类过敏、肥胖等疾病等的重要原因之一。
2022年,西班牙的研究人员JordiMayneris-Perxachs等人在《Cell Host & Microbe》杂志上发表了题为Caudovirales bacteriophages are associated with improved executive function and memory in flies, mice, and humans的研究论文。
该研究发现,通过人群队列分析以及小鼠和果蝇实验表明,主要由有尾噬菌体目和微小噬菌体科的噬菌体组成的肠道病毒组,可以促进果蝇、小鼠和人类能够更好的执行功能和记忆力,说明肠道噬菌体在菌群-脑轴中有不可忽视的作用。
噬菌体(bacteriophage, phage)是感染细菌、真菌、藻类 、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称,因部分能引起宿主菌的裂解,故称为噬菌体。肠道噬菌体可以定义为栖息在肠道中的噬菌体的聚集体。
越来越多的证据表明,肠道微生物群与认知有关。病毒是地球上最丰富的生命实体,是肠道病毒体中经常被忽视的组成部分,由尾部病毒科和微病毒科噬菌体主导。作者在一项发现(n = 114)和一个验证队列(n = 942)中表明,肠道微生物组中尾部病毒和虹锥病毒科水平增加的受试者在执行过程和言语记忆方面有更好的表现,人类肠道中富含有尾噬菌体目及其中的长尾噬菌体科,与较好的执行功能和记忆力相关。相反,微病毒科水平的增加与执行能力的更大损害有关。
这些噬菌体与特定的肠道细菌组成和功能相关。来自特定有尾噬菌体目中 (90%来自长尾病毒科)水平增加,可提高人类供体的微生物群移植,导致小鼠在新物体识别测试中的得分增加,并上调前额叶皮层中促进记忆的即时早期基因的表达。
在果蝇的饮食中补充936组乳球菌虹吸病毒噬菌体导致记忆得分增加和与记忆有关的大脑基因上调。因此,噬菌体值得考虑作为微生物-大脑轴的新角色。