虽然肠易激综合征（IBS）患者与健康对照组的肠道微生物组存在差异，但微生物-宿主相互作用初始阶段的确切机制尚未完全了解。麦克马斯特大学的新研究发现，肠道树突细胞的激活和迁移在影响大脑神经可塑性方面起着至关重要的作用。
功能性肠脑互动障碍（DGBI）影响超过40%的儿童和成人，涉及胃肠道症状和脑功能改变，焦虑和抑郁是最常见的精神共病。尽管肠道微生物组与这些疾病的发作和发展有关，但导致DGBI患者脑功能异常的机制尚不完全清楚，阻碍了针对病因的治疗方法的设计。众所周知，怀孕母亲或后代出生后肠道菌群的扰动可能导致后期生活中的肠道和脑功能障碍，从而引发焦虑、抑郁以及消化问题。
麦克马斯特大学的新临床前研究发现，肠道树突细胞可以迁移到大脑并影响行为。这些发现揭示了肠道细菌的变化如何改变大脑功能和行为，并表明在微生物定植的初始阶段，宿主-微生物交互作用的改变可能会产生长期后果。
为了克服微生物群-大脑通讯的复杂性和人类细菌谱型的巨大个体间差异，作者使用了无菌小鼠模型（即在无菌条件下出生和饲养的小鼠，在其中引入特定微生物群落）和简化方法来研究引入肠道细菌如何影响大脑功能和行为。他们将无菌小鼠与单株大肠杆菌、简化的微生物群（改良Schaedler菌群，由9种细菌株组成）以及来自常规健康小鼠的复杂微生物群进行定植，并研究了它们在定植前后的行为。
**无菌小鼠（即在正常微生物群存在下出生和饲养的小鼠）表现出不同的行为，具有更多的探索行为且更加谨慎。然而，无菌小鼠的行为和脑化学在细菌定植后2周内恢复正常。**有趣的是，当小鼠被复杂或简化的微生物群甚至单一细菌株定植时，这种变化也会发生。由暂时或持续的细菌定植引起的改变行为伴随着大脑的变化，包括杏仁核和海马体中神经营养因子BDNF（脑源性神经营养因子）——它是神经可塑性的标志——和神经活动标志物c-fos——常用作神经元激活的标志——的表达变化，这些区域与情绪控制和学习相关。
研究人员发现，**通过细胞膜定位的Toll样受体（TLR）或细胞内核苷酸结合寡聚化域（NOD）信号激活的肠道树突细胞，对于在初次细菌定植后建立正常行为至关重要。**此外，他们发现这些特殊的免疫细胞从肠道迁移到大脑，其中一些运输细菌片段。**阻断肠道树突细胞的激活和/或迁移阻止了细菌定植后行为的变化。**有趣的是，使用仅短暂定植小鼠肠道的基因改造细菌，研究表明，一旦免疫系统被激活并且行为发生变化，肠道细菌不再需要维持改变的行为。
这些临床前研究结果表明，先天免疫系统而非T和B淋巴细胞与细菌定植后肠道和大脑中神经免疫网络的激活有关。它们还可能解释为什么精神疾病和肠脑互动障碍（如IBS）的发生率上升，为新的治疗靶点奠定了基础。所描述的微生物组-肠道-大脑通讯机制，伴随肠道免疫细胞向大脑的激活和迁移，也可能发生在成年期感染性胃肠炎期间，这可能解释了许多这些患者的精神共病发展。
参考文献：
Philip V, Kraimi N, Zhang H, et al. 先天免疫系统信号传导和肠道树突细胞向大脑的迁移在成年小鼠微生物定植后的行为变化中起基础作用。《脑行为免疫》。2025年；127:238-250。doi: 10.1016/j.bbi.2025.03.012。
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