产肠杆菌 speB 和 narG 基因通过 cGMP-PKG 通路调控线虫聚集行为

《Cell Death Discovery》：Microbial genetic variation drives host social traits via agmatine and NO-mediated cGMP-PKG pathways

　　

摘要

肠道微生物群通过影响微生物群-肠道-大脑轴（microbiota-gut-brain axis）在调节宿主生理和行为方面发挥着至关重要的作用。尽管已有大量研究将肠道微生物群的多样性与宿主行为联系起来，但微生物对社交行为调控的遗传和分子机制仍不太清楚。在这项研究中，通过筛选能够增加线虫（C. elegans）社交行为的产肠杆菌（E. coli）单基因敲除突变体，发现了speB和narG这两个关键的产肠杆菌基因，它们对线虫的聚集行为具有调控作用。speB突变体会增加胍胺（agmatine）的生成和分泌，而narG突变体会降低线虫体内的一氧化氮（NO）水平。从机制上讲，该研究表明胍胺和一氧化氮是通过cGMP-PKG通路来调节线虫聚集行为的。这些发现加深了我们对宿主-微生物相互作用分子机制的理解，并为肠道微生物群调控社交行为提供了新的见解。