父母的肠道微生物群失调与后代中跨代传递的DNA甲基化模式以及类似自闭症的行为有关

《npj Biofilms and Microbiomes》：Parental gut microbiota dysbiosis is associated with cross-generationally shared DNA methylation patterns and autism-like behaviors in offspring

　　

摘要

自闭症谱系障碍（ASD）是一种复杂的神经发育障碍，由遗传因素和环境因素相互作用引起。微生物群-肠道-大脑轴与表观遗传学之间的相互作用已被认为与ASD有关，但它们的影响程度仍不清楚。我们假设父母的肠道微生物群失衡会塑造跨代共享的DNA甲基化模式以及类似ASD的表型。研究人员将接受过抗生素治疗的成年小鼠植入患有ASD的儿童或正常发育（TD）儿童的粪便微生物群，然后进行繁殖。植入与ASD相关的微生物群并未改变父母的行为，但导致后代出现类似ASD的行为变化，同时伴随着结肠炎症以及海马体和纹状体的神经元丢失。靶向亚硫酸盐测序显示，与ASD相关的微生物群改变了父母大脑、血液和结肠中与ASD相关的CpG位点的甲基化状态，其中一部分改变也在后代组织中观察到。综合分析揭示了连接肠道微生物、DNA甲基化、基因表达、代谢物和行为的性别特异性网络。这些发现支持这样一种模型：父母的肠道微生物群失衡会导致跨代共享的DNA甲基化变化，进而影响后代的ASD样表型。总体而言，这些结果为ASD相关的风险提供了新的微生物学和表观遗传学见解，并为“未受影响的父母生下患有ASD的孩子”这一临床现象提供了合理的机制解释。