在无菌小鼠中,特定的肠道微生物群失调被转移后,会引发神经性厌食症的症状
《Gut Microbes》:Anorexia nervosa symptoms are induced after specific gut microbiota dysbiosis transfer in germ-free mice
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时间:2025年11月19日
来源:Gut Microbes 11
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本研究通过将厌食症患者和健康志愿者的粪便菌群移植至无菌小鼠,发现AN菌群可传递焦虑样行为、肝功能障碍及卵巢功能异常,并伴随短链脂肪酸谱改变,证实肠道菌群在AN病理机制中起关键作用。
研究显示,厌食症(AN)是一种严重的进食障碍,其病理生理机制尚未完全明确,目前尚无有效的治疗方法用于严重形式的疾病。本研究通过构建一种基于无菌小鼠的粪菌移植(FMT)模型,系统评估了肠道菌群(GM)在AN症状中的直接作用。研究人员从具有明确病史的AN患者和健康对照者中收集了粪便样本,并将这些样本移植到无菌BALB/c小鼠体内。随后,研究人员对这些小鼠进行了生理、器官功能和行为的系统监测,以探讨肠道菌群在疾病症状中的潜在作用。
研究发现,从AN患者移植的肠道菌群能够显著影响无菌小鼠的多种特征,包括食物摄入减少、焦虑样行为、身体活动增加以及炎症反应增强。此外,与AN相关的器官特定改变,如肝功能障碍和卵巢卵泡破坏,也能够在无菌小鼠中再现。这些结果表明,AN患者肠道菌群的转移能够诱导与人类疾病相似的行为、生理和器官层面的变化。这一发现强调了肠道菌群在AN症状学和疾病进展中的重要性,并为针对这一生态系统的新疗法提供了研究方向。
本研究的创新之处在于采用了高精度的实验设计,确保了受体小鼠的菌群移植后能够稳定并表现出与AN相关的特征。研究人员对供体患者的临床特征进行了详细的表型分析,包括年龄、体重、BMI、饮食摄入、心理评估等,以确保实验结果的可靠性。同时,对移植后的无菌小鼠进行了多方面的评估,包括行为学测试、免疫学分析、器官组织学研究等,以全面揭示AN相关菌群对宿主生理功能的影响。
在行为学测试方面,研究人员发现,接受AN患者菌群移植的小鼠表现出更高的焦虑样行为和身体活动水平。这些行为变化可能与菌群在宿主肠道中的定植有关,并可能通过影响神经系统的功能而产生。在免疫学分析中,研究人员发现,移植AN菌群的小鼠表现出Th2型免疫反应,包括促炎性细胞因子(如IL-4、IL-9、IFN-γ等)的增加,以及肠道固有淋巴细胞(ILC)的显著增加。这表明AN菌群可能通过激活宿主的免疫系统,导致慢性炎症状态,从而影响宿主的生理和心理状态。
在器官层面,研究人员观察到AN菌群移植的小鼠表现出肝功能异常,包括肝细胞肿大、脂肪变性以及糖原储存异常。这些变化与AN患者在营养治疗过程中常见的肝功能障碍相吻合,可能与长期营养不良有关。此外,卵巢功能也受到了显著影响,表现为月经周期减少和卵泡数量减少。这些结果提示,AN患者的肠道菌群可能通过影响内分泌系统,特别是与性激素相关的通路,从而干扰卵巢的正常功能。
研究还发现,AN患者的肠道菌群在特定的细菌家族和属中表现出不同的特征,如Bacillota和Bacteroidota的丰度变化,以及但酸生成菌(如Roseburia)的减少。这些变化可能与AN患者的营养状况、饮食模式以及免疫系统状态密切相关。研究还表明,AN患者的肠道菌群可能通过影响短链脂肪酸(SCFA)的代谢,进而影响宿主的生理和行为特征。例如,SCFA的浓度在AN小鼠中表现出但酸和丙酸的增加,以及乙酸的减少,这可能与AN患者的饮食结构和肠道菌群组成有关。
此外,研究还探讨了肠道菌群与AN症状之间的潜在因果关系。通过将AN患者的肠道菌群移植到无菌小鼠中,研究人员发现,这些小鼠在多个方面表现出与AN患者相似的特征,包括行为学、免疫学和器官功能的变化。这表明,肠道菌群可能在AN的发病机制中起着关键作用,并且可以通过菌群移植在动物模型中再现这些症状。
研究的意义在于,它为理解AN的复杂病理生理机制提供了新的视角,并为开发针对肠道菌群的治疗策略奠定了基础。由于AN的病理生理机制涉及多个因素,包括遗传、内分泌、免疫和心理因素,因此,进一步研究肠道菌群在这些过程中的具体作用将有助于揭示AN的多因素发病机制。此外,该研究还为未来的临床试验提供了实验模型,使得研究人员能够探索针对肠道菌群的干预措施,如益生菌或益生元,以改善AN患者的症状。
综上所述,本研究通过构建粪菌移植模型,揭示了AN患者的肠道菌群在疾病症状再现中的重要作用。这些发现不仅加深了对AN发病机制的理解,也为未来的治疗策略提供了新的思路。通过进一步研究肠道菌群与AN之间的相互作用,有望开发出更加精准和有效的治疗方法,以改善AN患者的生活质量和预后。
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