论文部分内容阅读
生物体在生命初期阶段的经历对个体大脑发育和脑功能的发挥产生巨大的影响。生命初期母爱缺失的经历会对个体中枢神经的发育造成不可逆的伤害。研究发现母婴隔离(Neonatal Maternal Separation,NMS)通过激活Wnt信号通路损害大鼠前额叶皮层髓鞘形成(Yang et al.,Cerebral Cortex,27:2871-2884,2017)。在本研究中,我们发现NMS显著减少内侧前额叶皮层(Medial Prefrontal Cortex,mPFC)第5层锥体神经细胞及海马CA1区锥体神经细胞树突棘的数目。同时,我们也发现NMS导致mPFC和/或海马依赖的认知行为的严重缺陷,这种缺陷在成年后仍然存在。例如,生命早期经历过母婴隔离的大鼠在高架十字迷宫实验中表现出更高的焦虑水平,其新物识别和社交认知能力受损,NMS大鼠在T迷宫和水迷宫实验中也表现出空间学习记忆能力受损的行为表型。这些实验结果提示,NMS对mPFC和海马的精细结构和认知功能产生负面而深刻的影响。背景/目的:肠-脑轴在宿主代谢,神经发育以及脑功能调控方面起着重要的作用。通过肠-脑轴,肠道微生物在调控宿主的神经发育和脑功能方面发挥着重要作用。作为最具有代表性的肠道益生菌之一,乳酸菌对人体的生理功能有重要影响。前期的研究表明,从母乳中分离的植物乳杆菌WLPL04具有一系列的有益作用。然而,它对大脑功能的影响仍不清楚。本研究旨在评价植物乳杆菌WLPL04对慢性束缚应激小鼠焦虑/抑郁样行为的影响,并分析其潜在机制。方法:将刚断奶的C57BL/6小鼠连续4周暴露在慢性束缚应激环境中,实验分为三组,一组是对照组,不进行任何处理;一组是接受慢性束缚应激且每天饮用含有植物乳杆菌WLPL04的饮用水组;还有一组是接受慢性束缚应激但每天饮用正常饮用水组。采用16SrRNA测序技术分析肠道菌群结构。然后对动物进行焦虑/抑郁和认知功能进行行为评估。采用蛋白免疫印迹法(Western Blotting)和ELISA法检测内侧前额皮层(Medial Prefrontal Cortex,m PFC)BDNF/TrkB和血清5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)水平。结果:16SrRNA测序分析表明,慢性应激降低了肠道菌群的多样性和丰富性,经植物乳杆菌WLPL04处理后缓解症状。与对照组小鼠相比,植物乳杆菌WLPL04处理的慢性束缚应激小鼠mPFC的BDNF和Trk B水平以及血清5-HT的浓度未发生明显变化。慢性束缚应激引起小鼠焦虑/抑郁样行为,并导致m PFC依赖的空间工作记忆和新物识别等认知功能缺陷。乳酸菌WLPL04处理可以显著缓解这些行为表型和认知缺陷。结论:植物乳杆菌WLPL04可能通过影响肠道菌群结构,减轻小鼠的焦虑/抑郁,缓解由慢性束缚应激导致认知功能障碍。本研究为植物乳杆菌治疗焦虑/抑郁提供了实验依据。