高度简化微生物群对出生后肠道、免疫及大脑发育的影响研究

本研究通过对比无菌小鼠(GF)、常规定植小鼠(CC)及简化菌群(ASF)新生鼠的肠道菌群组成、免疫指标及神经发育参数，揭示早期微生物定植对宿主多系统发育的关键调控作用。ASF菌群虽仅含8种细菌，却能部分纠正GF小鼠的肠道形态异常、细胞死亡增加及小胶质细胞密度异常，为微生物-肠-脑轴(Microbiota-Gut-Brain Axis)研究提供了精准模型。

　　

Highlight

ASF新生鼠主要被单一细菌定植

CC、GF和ASF小鼠的后代发育正常，P3和P23时的体重无显著差异（附图1）。通过qPCR定量结肠内容物中16S rRNA基因发现：GF组细菌载量与阴性对照组无差异（附图2），而ASF后代结肠细菌载量甚至略高于CC组（图1A）。16S测序显示ASF新生鼠的菌群多样性极低——93%的样本中，超过99.9%的序列来自ASF菌群中的_{Lactobacillus}（图1B）。这种"单菌主导"模式与CC新生鼠的爆炸性菌群分化形成鲜明对比（图1C）。

讨论

出生后早期是微生物编程宿主的关键窗口期，会影响终身肠道功能、免疫系统及大脑发育（Park等，2023）。本研究首次揭示：仅含8种细菌的ASF菌群虽能部分纠正GF小鼠的异常（如小胶质细胞密度恢复正常），但某些指标（如外周细胞因子）仍保持GF样特征（图10）。这表明微生物对神经免疫系统的调控具有靶向特异性——某些发育过程需要复杂菌群协同作用，而另一些仅需特定菌种触发。

未引用文献说明

Cordella等2021、Kreikemeier-Bower等2020、Mistry等2017及Taconic Biosciences公司资料虽未直接引用，但为实验设计提供重要参考。

作者贡献声明

Hannah Sturgeon：主导写作、数据可视化与实验设计；Alexandra Castillo-Ruiz：参与资金获取与概念构建；Benoit Chassaing：提供ASF菌株资源；Nancy G. Forger：统筹项目并完成终稿修订。

致谢与资助

感谢Andrew Gewirtz团队提供ASF小鼠模型。本研究受美国国家科学基金会IOS-1933264、法国驻美大使馆科技处Chateaubriand奖学金资助。