最新研究提供了直接证据，表明肠道微生物组通过迷走神经与大脑进行通信。科学家使用无菌小鼠观察到其迷走神经活动显著降低，而在引入肠道细菌后恢复正常。当使用抗生素消除正常小鼠的肠道细菌时，迷走神经活动下降，但在重新引入微生物组来源的肠道液体后恢复。研究还发现，短链脂肪酸和胆汁酸等特定代谢物是迷走神经活动的关键激活剂。这些信号延伸到脑干，证实了明确的肠道到大脑的通信路径。这一发现深化了对肠脑轴的理解，并可能为神经和胃肠道疾病的治疗提供新方向。

关键事实

• 肠道细菌与迷走神经的联系：无菌小鼠的迷走神经活动降低，只有在引入肠道细菌后才能恢复。

• 代谢物激活：肠道微生物组产生的短链脂肪酸和胆汁酸直接刺激迷走神经活动。

• 治疗潜力：理解迷走神经介导的肠脑通信有助于开发神经和肠道相关疾病的治疗方法。

• 来源：加州大学洛杉矶分校（UCLA）

研究背景

长期以来，迷走神经被认为在肠道微生物组（肠道中微生物群落）与大脑之间的通信中起关键作用，但直接证据有限。这项由加州大学洛杉矶分校Hsiao实验室的Kelly G. Jameson领导的研究，通过动物模型提供了直接证据，填补了这一领域的关键空白。

研究方法与发现

研究人员观察到，无菌小鼠（无肠道细菌）的迷走神经活动显著低于正常小鼠。然而，当这些无菌小鼠被引入正常小鼠的肠道细菌后，其迷走神经活动恢复到正常水平。进一步的实验包括在正常小鼠的小肠中引入抗生素，导致迷走神经活动下降。在无菌小鼠中，抗生素对迷走神经活动没有影响。然而，当抗生素被冲洗掉并替换为正常小鼠的肠道液体后，迷走神经活动得以恢复。这种恢复并未发生在使用无菌小鼠肠道液体的情况下，突显了微生物组的关键作用。

研究还发现，肠道微生物组产生的特定物质（如短链脂肪酸和胆汁酸）可以通过特定受体刺激迷走神经活动。这些代谢物激活了迷走神经中的不同神经元亚群，每种亚群都有其独特的反应模式。这种激活延伸到脑干神经元，展示了明确的肠道到大脑的通信路径。

研究意义

研究表明，肠道微生物组通过调节特定代谢物激活迷走神经，从而将化学感觉信号从肠道传递到大脑。这一发现不仅深化了对肠脑轴的理解，还为探索神经和胃肠道疾病的治疗方法提供了新的可能性。

未来研究方向

研究团队计划进一步探索迷走神经介导的肠脑通信机制，并开发基于这一发现的新型治疗方法。此外，他们还将研究不同代谢物对迷走神经活动的具体影响，以更好地理解其在健康和疾病中的作用。

关于本研究

• 作者：David Sampson

• 来源：加州大学洛杉矶分校（UCLA）

• 研究论文：Open access. “Select microbial metabolites in the small intestinal lumen regulates vagal activity via receptor-mediated signaling” by Kelly G. Jameson et al. iScience

摘要翻译
迷走神经被认为能够实现肠道微生物组与大脑之间的通信，但缺乏基于活动的证据。我们发现，无菌小鼠的迷走神经张力低于正常小鼠，而通过微生物组恢复可逆转这一现象。在正常小鼠的小肠中灌注抗生素会急性降低迷走神经活动，而在重新灌注正常小鼠的肠道滤液后恢复。微生物组依赖的短链脂肪酸、胆汁酸和3-吲哚硫酸盐通过受体依赖性方式间接刺激迷走神经活动。每种代谢物的连续灌注激活了共享和独特的神经元亚群，并具有不同的反应动力学。代谢物诱导和受体依赖的迷走神经活动增加与脑干神经元的激活相对应。本研究结果表明，肠道微生物组调节肠道腔内的特定代谢物，从而差异性地激活迷走神经传入神经元，实现微生物对化学感觉信号的调节，促进肠脑通信。