早期の腸内微生物の成熟は,血脳障壁と認知の発達を調節する

科学分野:

• 神経生物学
• 微生物学
• 発達生物学

背景:

• 腸内微生物が神経生物学や病気に 果たす役割はますます認識されています
• 血脳バリア (BBB) の整合性は脳機能に不可欠ですが,その初期発育と微生物群の影響は十分に理解されていません.

研究 の 目的:

• マウスのBBB発育と認知機能に対する早期の腸内微生物群の植民 (フル・ターム vs プレターム) の影響を調査する.
• 微生物の成熟とBBBの完全性と神経発達を結びつける分子メカニズムを解明する.

主な方法:

• 細菌のないマウスのコロニー化が,ヒトの全期または早産の乳児の腸内微生物群に実施される.
• 記憶と学習能力の評価
• 生後初期にBBBの透過性を測定する.
• BBB細胞の全脳単細胞RNAシーケンシング
• メタゲノミクスとメタボロミクス分析

主要な成果:

• 満期の微生物群を持つマウスは,早産の微生物群を持つマウスと比較して,記憶力や学習能力が向上し,BBBの透過性が低下した.
• BBB細胞のシナプスシグナル伝達遺伝子のダウンレギュレーションを引き起こしました
• 特定の細菌集団と代謝経路 (アシルカルニチンとリソファスファディチルコレンの減少) は,完全期生微生物群と関連していました.

結論:

• 微生物群の成熟は,認知発達に不可欠なBBBの転写プログラムに重大な影響を及ぼします.
• 腸内微生物群は,早期のBBBの整合性を調節することによって,神経発達の結果を強化するための潜在的な治療目標として機能します.