腸道細菌大腦“安家”

人們知道，腸道中的微生物群對人類健康有著強大影響。相同的細菌能否在大腦中“定居”？在日前于加州圣地亞哥舉行的美國神經科學學會年會上，一張海報展示了細菌入侵健康人類大腦細胞并居住于此的高分辨率顯微鏡圖像。

大腦是一個受到保護的環境，通過一個圍繞血管的細胞網絡將血流中的部分成分阻擋在外。成功進入血腦屏障的細菌和病毒會引發危及生命的炎癥。一些研究表明，生活在腸道中的同大腦相距甚遠的微生物可能影響心情和行為，甚至是神經系統疾病的發病風險，但這些都是通過非直接方式實現的。

阿拉巴馬大學（UAB）神經解剖學家Rosalinda Roberts帶領的實驗室通過分析死亡幾小時內保存下來的大腦組織切片，比較了健康人和精神分裂癥患者之間的差異。約5年前，當時還是Roberts實驗室研究生的神經科學家Courtney Walker迷上了出現在這些切片圖像上的身份不明的桿狀物體。Roberts此前見過這些形狀。“但我并沒有理它們，因為我要尋找的是其他東西。”

但Walker一直在堅持。于是，Roberts開始咨詢UAB的同事。今年，一位細菌學家給了她意想不到的消息：它們是細菌。目前，Roberts團隊在他們檢查的全部34個大腦中都發現了這種細菌。其中，一半大腦是健康的，另一半來自精神分裂癥患者。

Roberts想知道，來自腸道的細菌能否在一個人死亡和大腦被移除的幾個小時內從血管滲透并進入大腦。為此，她分析了健康的小鼠大腦。它們在小鼠死后立即得以保存。結果是發現了更多細菌。隨后，Roberts分析了無菌小鼠的大腦。這些小鼠被精心照料，以避免微生物影響。研究發現，它們的大腦中均沒有細菌。

RNA測序顯示，大多數細菌來自3個在腸道中常見的菌群：厚壁菌門、變形菌門和擬桿菌門。在對電子顯微圖像進行的初步調查中，Roberts團隊觀察到常駐細菌擁有令人困惑的喜好。它們似乎居住在同神經元互動的星形膠質細胞中。這些微生物尤其喜歡在包圍血管的星形膠質細胞尾部附近聚集。與此同時，它們似乎更多地出現在名為髓磷脂的脂肪物質覆蓋的神經元較長投射的周圍。