iScience：科学家发现一种通过迷走神经所介导的直接肠-脑交流机制

迷走神经（vagus nerve）被认为能促进肠道微生物组和大脑之间的交流，但缺乏基于活动的证据。近日，一篇发表在国际杂志iScience上题为“Select microbial metabolites in the small intestinal lumen regulates vagal activity via receptor-mediated signaling”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过对动物模型进行研究后提供了直接的证据揭示了迷走神经在肠道微生物组-大脑交流中的关键角色，从而解决了该研究领域的一个关键空白。

文章中，研究人员证明了肠道微生物群与迷走神经活动之间存在着明确的因果关联。尽管迷走神经长期以来一直被认为能促进肠道微生物组（生活在肠道中的微生物群落）和大脑之间的交流，但关于这一过程的直接证据非常有限。研究者Jameson等人通过研究观察到，在不含有任何肠道菌群的情况下，无菌小鼠相比含有正常肠道微生物组的小鼠而言，其机体中迷走神经的活性明显会降低；而值得注意的是，当这些无菌小鼠被引入来自正常小鼠的肠道菌群时，其机体中的迷走神经活性就会增加到正常水平。

全文的图形摘要

随后，研究人员进一步研究将抗生素引入到正常小鼠的小肠中，从而就会导致其机体迷走神经活性降低。在无菌小鼠中，抗生素对其机体迷走神经的活性并没有影响，然而，当抗生素被冲刷掉并利用来自正常小鼠的肠液代替时，其机体迷走神经的活性恢复了，这种恢复过程并没有在来自无菌小鼠的肠液中发生，这就强调了微生物组所发挥的关键角色。

此外，本文研究还识别出了肠道微生物组所产生的特定物质，比如短链脂肪酸和胆汁酸等，其能通过特殊的受体来刺激机体的迷走神经活动，这些代谢产物能激活迷走神经中不同的神经元群，每组神经元都有着自身独特的反应模式，这种激活就能延伸到脑干中的神经元，从而就证明了肠道-大脑之间沟通的清晰途径。研究者指出，肠道微生物组能调节激活迷走神经的特定代谢产物，从而促进化学感觉信号从肠道传递到大脑中，并增强对肠-脑轴的理解，同时也为探索神经和胃肠道疾病的新型疗法开辟新的可能性。

综上，本文研究结果表明，肠道微生物组或能调节肠腔中的选择代谢产物，从而以不同的方式来激活迷走神经传入神经元（vagal afferent neurons），并能促进用于肠-脑交流的化学感觉信号的微生物调节过程。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Kelly G Jameson, Sabeen A Kazmi, Takahiro E Ohara, et al. Select microbial metabolites in the small intestinal lumen regulates vagal activity via receptor-mediated signaling, iScience (2024). DOI:10.1016/j.isci.2024.111699