微生物与神经发育——生命早期缺乏微生物群会增加杏仁核中与活动相关的转录途径

哺乳动物的杏仁核是诱发社会行为的关键情感大脑区域，严重参与焦虑和恐惧相关行为，因此是自闭症和焦虑症等神经发育和应激相关疾病研究的重点。最近，越来越多的证据表明宿主-微生物相互作用与这些疾病的病因有关。无菌（GF）小鼠在整个机体成熟过程中没有任何微生物群，是研究微生物群缺失对宿主生理影响的成熟工具。越来越多独立复制的研究结果证实，GF动物表现出焦虑相关行为的改变和社交行为的受损。然而，这种相互作用的潜在机制和所涉及的途径的性质只是不够了解。为了进一步阐明微生物与大脑相互作用的分子基础，Stilling等人利用无偏全基因组转录谱来确定断奶后定居的GF和GF小鼠杏仁核中的基因表达。通过RNA测序和下游分析，他们研究了杏仁核转录组，发现在差异基因表达、外显子使用和RNA编辑水平上存在显著差异。他们注意到在GF小鼠中几个即时早期反应基因如Fos、Fosb、Egr2或Nr4a1的上调与CREB信号的增加有关。此外，他们还发现了与神经传递、神经可塑性、代谢和形态学等脑生理过程有关的几个基因的差异表达和编码。这项研究数据表明，无菌动物杏仁核的基线神经元活动发生了改变，这是在早期生命中建立的，可能对理解神经发育障碍的发展和治疗有意义。