Cell Host and Microbe：肠道细菌噬菌体竟与人类执行力和记忆力有关，脑肠轴或增加新成员

人类和其他哺乳动物一样，身体被包括细菌、病毒和真菌在内的数万亿微生物占据，这些微生物被统称为共生菌群。从某种意义上来说，“人”是一个由人体和共生菌群的多元复合体。

人体肠道内寄生着大量细菌，这些肠道菌群的失衡，影响着人类肥胖、肠炎、自身免疫疾病、对癌症治疗药物的反应，甚至影响人类寿命等等。因此，有必要了解人类的肠道细菌以及感染这些细菌的噬菌体在人类健康、疾病，甚至心理上发挥重要作用。

近日，西班牙的多家科研机构合作，在 Cell 子刊 Cell Host and Microbe 上发表了题为：Caudovirales bacteriophages are associated with improved executive function and memory in flies， mice， and humans 的研究论文。

该研究发现，肠道中存在的有尾噬菌体目噬菌体可以促进果蝇、小鼠和人类更好的执行功能和记忆力。这表明噬菌体可能是微生物-大脑调控轴的新的参与者。

噬菌体（Phage），是感染细菌、古菌等微生物的一类病毒的总称，噬菌体必须在活菌内寄生，有严格的宿主特异性，其取决于噬菌体吸附器官和受体菌表面受体的分子结构和互补性。噬菌体是病毒中最为普遍和分布最广的群体，在一些充满细菌群落的地方聚集，如：泥土、动物和人类的肠道中，都有着丰富的噬菌体。

2021年2月，Cell 期刊发表的一篇论文显示，人体肠道内存在着14万种以上的噬菌体【2】。

之前有研究表明，肠道中某些类型的细菌的存在可以促进或阻碍心理功能（mental functioning）。噬菌体是寄生于细菌并在其中繁殖的病毒，对细菌有着直接影响，因此，研究团队想搞清楚噬菌体是否也能影响心理功能。

为了确定肠道噬菌体水平和认知能力之间是否存在联系，研究人员将重点放在了微小噬菌体科（Microviridae）和有尾噬菌体目（Caudovirales）上。他们首先测试了114名志愿者的粪便样本，然后再次测试了另外942名志愿者的粪便样本，两次都测量了这两类噬菌体的水平。

此外，他们还对每个志愿者进行了几次记忆和认知测试，结果发现，那些具有较高有尾噬菌体目（Caudovirales）水平的志愿者往往在测试中表现更好。相比之下，那些具有高微小噬菌体科（Microviridae）水平的人往往在测试中做得更差。

研究团队随后对各种类型的食物进行了研究，以了解这两类噬菌体如何进入人体肠道的，他们发现最常见的途径似乎是通过乳制品。

接下来，研究团队将人类志愿者的粪便样本移植到果蝇和小鼠的肠道中，来进行进一步研究测试。通过与对照组比较，来测试移植后的实验组的认知和记忆能力。与在人类中的发现类似，移植了含有高水平有尾噬菌体目（Caudovirales）样本后，在测试中往往表现更好，这些小鼠新物体识别测试的分数增加，并上调了前额叶皮层中促进记忆的基因表达。而那些移植了含有高水平微小噬菌体科（Microviridae）样本后，在测试中往往表现的更差。而将长尾噬菌体科噬菌体通过饮食给予果蝇，会增加果蝇记忆测试得分，促进其与记忆有关的大脑基因上调。（生物谷 Bioon.com）