母体微生物如何影响婴儿大脑发育？研究揭示重要联系

密歇根州立大学的研究发现，微生物在塑造早期大脑发育中发挥着重要作用，特别是在控制压力、社交行为和重要身体功能的关键大脑区域。

这项研究发表在激素与行为期刊上，使用小鼠模型强调自然微生物暴露不仅在出生后立即影响大脑结构，还可能在子宫内时就开始影响发育。选择小鼠模型是因为小鼠在生物和行为上与人类有很大的相似性，而且没有其他替代方法可以研究微生物对大脑发育的影响。

这项工作具有重要意义，因为现代产科实践，如围产期抗生素使用和剖宫产，影响了母体微生物。在美国，约有40%的女性在分娩时会使用抗生素，三分之一的分娩是通过剖宫产进行的。

“在出生时，新生儿在通过产道时会被微生物定植。出生时还伴随着一些重要的发育事件，这些事件会影响大脑的塑造。我们想进一步研究这些微生物的到来可能对大脑发育产生的影响，”这项研究的首席作者、密歇根州立大学心理学系的助理教授亚历山德拉·卡斯蒂略·鲁伊斯表示。

研究团队专注于一个叫做下丘脑旁室核（PVN）的脑区，该区域在调节压力、血压、水分平衡甚至社会行为中发挥着核心作用。他们之前的研究表明，缺乏微生物的老鼠，称为无菌老鼠，在早期发育过程中，PVN中有更多神经元死亡。

这项新研究的目的是要确定这种细胞死亡的增加是否会在长期内导致神经元数量的变化，以及微生物在出生时的到来是否会产生任何影响，或者这些影响是否是在子宫内通过母体微生物的信号开始的。

为了找出答案，研究人员采用了交叉抚养的方式。无菌新生小鼠与有微生物的母鼠一起抚养，并与对照组的小鼠进行比较。当这些小鼠在出生后仅三天检查它们的大脑时，结果令人震惊的是：所有由无菌母鼠孕育的小鼠在PVN区域的神经元数量都较少，无论它们出生后是否接触到微生物。研究小组还发现，无菌成年小鼠在PVN区域的神经元数量也较少。

“我们的研究表明，微生物在塑造一个对身体功能和社会行为至关重要的大脑区域中起着重要作用。此外，我们的研究还表明，微生物的影响是通过母体微生物的信号在子宫内开始的，”卡斯蒂略-鲁伊斯博士表示。

“与其排斥我们的微生物群，我们应该把它们看作是早期生命发展的合作伙伴。它们从一开始就帮助我们构建大脑。”