研究人员发现,肠道内的神经足细胞(neuropods)能检测细菌蛋白并实时向大脑发送"已饱足"信号。这种肠道-大脑实时通讯系统可能调节食欲和情绪,同时解释饮食结构和肠道菌群如何影响行为。该研究由杜克大学医学院Diego Bohórquez教授和M. Maya Kaelberer博士团队主导,发表于《自然》期刊。
这项突破性发现聚焦于结肠上皮层的神经足细胞。这些微型感受器可识别细菌鞭毛蛋白flagellin,并通过迷走神经向大脑发送抑制食欲的信号。研究团队通过敲除TLR5受体的小鼠实验验证该机制:注射flagellin后正常小鼠食量减少,而缺失TLR5受体的小鼠无此反应,证实flagellin-TLR5信号通路对食欲调控的关键作用。
研究通讯作者Bohórquez表示:"我们首次证实身体能实时感知微生物模式,并非单纯免疫反应,而是直接影响行为的神经响应。"实验显示,当肠道菌群释放flagellin时,神经足细胞通过TLR5受体检测该蛋白,并触发大脑停止进食的指令。
研究团队提出,这种"神经生物感"可能成为理解肠道微生物与行为关系的新平台。未来研究将探索特定饮食如何改变肠道菌群景观,这可能为肥胖症和精神障碍提供治疗突破。论文第一作者包括Winston Liu博士、Emily Alway等研究人员,获得美国国立卫生研究院支持。
该发现深化了对肠脑轴的认知,为微生物组调控大脑功能的研究开辟新路径。研究揭示的flagellin-TLR5-神经足细胞信号通路,可能成为代谢疾病和精神健康干预的新靶点。
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