“神经生物感觉”告诉大脑你已经饱了
《自然》杂志刊登的研究揭示了肠道与大脑沟通的新机制:杜克大学医学院神经科学家团队发现了一种名为“神经生物感觉”的系统。当肠道微生物释放的鞭毛蛋白(flagellin)被结肠神经足细胞识别后,会通过迷走神经向大脑发送饱腹信号,这种实时通讯机制直接影响进食行为。
关键发现
- 神经足细胞作为肠道微生物传感器,通过TLR5受体检测鞭毛蛋白
- 迷走神经作为主要通讯通道,将信号传递至大脑
- 破坏TLR5通路的小鼠表现出过度进食和体重增加
研究团队由Diego Bohórquez(医学与神经生物学教授)领导,团队提出肠道微生物不仅能通过免疫应答,更能通过神经通路实时调控宿主行为。这一发现为微生物组与大脑交互研究开辟了新方向。
实验验证
在对照实验中:
- 接受鞭毛蛋白注射的正常小鼠摄食量减少
- 缺失TLR5受体的小鼠未出现摄食抑制,持续增重
杜克大学医学科学家培训项目博士生Winston Liu指出,该机制使肠道能通过分子信号直接调控进食行为,而无需依赖免疫或代谢途径。
研究意义
这项发现首次证实:
- 微生物分子模式(如鞭毛蛋白)可直接触发神经反应
- 肠道存在独立于免疫系统的微生物感知通路
- 饮食结构可能通过改变微生物组影响行为和心理健康
团队正在探索特定饮食如何改变肠道微生物组,这可能为肥胖症、精神障碍等疾病的治疗提供新思路。Bohórquez教授强调,这种“神经生物感觉”机制的发现,标志着我们对微生物-宿主互作认知的根本性转变。
原始研究
免费获取:
《A gut sense for a microbial pattern regulates feeding》
作者:Diego Bohórquez 等
期刊:Nature
DOI:10.1038/s41586-025-08439-1
摘要
本研究揭示了肠道微生物通过鞭毛蛋白-TLR5通路调控摄食行为的神经机制:
- 结肠神经足细胞表达肽YY(PYY),经TLR5识别鞭毛蛋白后释放PYY
- PYY作用于迷走神经节神经元(NPY2R),形成肠道-大脑感觉回路
- 该通路独立于免疫反应和微生物组存在,直接调节进食行为
- TLR5缺失小鼠表现出摄食增加和体重增长
这种微生物分子模式驱动的神经感知系统,被定义为“神经生物感觉”(neurobiotic sense),标志着宿主-微生物互作研究的新里程碑。
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