科研 I Science:细菌可通过神经元Nod2感应调节食欲和体温

时间:2022-04-20
来源:爱生生命
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随着微生物组计划的实行,在过去的十多年里,肠道微生物研究进入了蓬勃发展时期,脑肠轴、肠心轴、肠皮肤轴、肠肝轴......一系列的肠器官轴被发现和提出,也让我们认识到了我们的身体中含有包括细菌、病毒和真菌在内的数万亿微生物。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。

而作为人体最大的免疫、消化、排毒器官——肠道,它的种种功能离不开定居其上的大量微生物及其代谢产物。我们把这些微生物分为3类:有益菌、有害菌、中性菌,它们在人体中保持动态平衡,从而保障机体健康。越来越多的研究也证实了人体健康和肠道微生物之间的关系,而连接中枢神经系统与胃肠道的脑-肠轴在其中扮演着重要角色。但其背后的机制和关键的菌群分子还有很多未知。

2022年4月15日,来自法国巴斯德研究所的研究团队在 Science 期刊发表了题为:Bacterial sensing via neuronal Nod2 regulates appetite and body temperature 的研究论文。该项研究在菌群如何调控脑神经进而调控代谢的问题上取得了新的突破。


Nod2(核苷酸寡聚化结构域2)是一个模式识别受体,它帮助免疫系统识别细菌细胞壁上被称为胞壁肽(muropeptides)的片段。胞壁肽作用于下丘脑特定神经元中的模式识别受体Nod2,直接影响这些神经元的活动,从而调控小鼠的食欲、体温和体重,这种作用有年龄和性别差异。

此前对小鼠的研究表明,Nod2也可能在各种代谢和神经病理中发挥作用。

此次研究中,Gabanyi等人发现Nod2在报告小鼠的整个大脑中都有表达,包括调节食欲和体温的下丘脑,胞壁肽可以到达大脑并调节神经元。下丘脑中抑制γ-氨基丁酸神经元表达的Nod2参与调控小鼠的新陈代谢,敲除该基因会导致体重增加、进食增多、体温调节改变,特别是雌性年长小鼠。

总的来说,这项发现为其他神经科学、免疫学与微生物学的交叉学科研究开辟了新方向,基于这项突破,或能为更多大脑疾病和代谢失调疾病提供新思路。

参考资料:

Gabanyi, I., Lepousez, G., Wheeler, R., et al. Bacterial sensing via neuronal Nod2 regulates appetite and body temperature[J]. Science, 2022, 376(6590), eabj3986. https://doi.org/10.1126/science.abj3986