抗生素阻礙大腦神經再生

近日，一項發表在《細胞報告》上，針對小鼠的研究表明：抗生素不僅會殺死腸道內的益生菌，還將抑制大腦海馬體中神劇細胞的再生，海馬是大腦中與記憶有關的區域。此外，研究人員還發現了一種在大腦、免疫系統和腸道之間充當通訊者的白細胞。

德國柏林馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心（theMax-Delbrueck-Center for Molecular Medicine）的Susanne Asu Wolf 是這篇論文的通訊作者，她介紹道，「我們發現，持續性的抗生素治療可能會影響大腦功能，但是益生菌和運動卻可以修復大腦的可塑性，因而被認為是一種可行的治療方案。」大約10年前，Wolf在研究T細胞時，首次發現免疫系統可以影響大腦細胞的健康和生長。但是這條連通大腦、免疫系統和腸道的通路還是首次被發現。

在新的研究中，為實驗組小鼠服用大劑量抗生素，這使得它們的腸道幾乎處在無菌的狀態。相比於對照組，失去有利於健康的腸道細菌的實驗組小鼠在記憶測試中表現更差，並且它們海馬中的一個區域缺少神經再生，即缺少新生腦細胞，而海馬體是人類神經細胞能夠再生的唯一大腦區域。與此同時，研究人員檢測到實驗組小鼠的大腦，血液和骨髓中的白細胞，尤其是單核細胞水平下降。這些白細胞已被Ly6Chi標記。所以，研究人員進行更深入的實驗，來驗證已被Ly6Chi標記的單核細胞的數量是否會隨著神經發生和記憶力的改變而改變。

在另一個實驗中，研究團隊將未經處理的小鼠與腸道細菌水平正常但是Ly6Chi水平較低的小鼠進行對比，這些小鼠經過基因敲除或者以Ly6Chi細胞為靶細胞的抗體進行處理。在實驗中，研究人員發現，Ly6Chi水平較低的小鼠與失去腸道細菌的小鼠相比，在記憶測試的表現和神經發生缺失的數量方面類似。此外，如果研究人員在使用抗生素的同時，人為提高其體內的Ly6Chi水平，小鼠的記憶力和神經再生的數量則隨之升高。

「對我們來說，這是一個激動人心的發現。Ly6Chi細胞可以從外周運動到大腦。此外，如果微生物失衡，Ly6Chi細胞還可以充當通訊員，」Wolf驚嘆道。

幸運的是，小鼠在攝入抗生素，恢復記憶力和神經發生/再生後，可以通過攝入益生菌或者在跑輪上運動的方式，來消除抗生素的副作用。「益生菌在Ly6Chi細胞、神經再生和認知上的巨大作用令我印象深刻，」她感慨道。

但是，其中的一個實驗結果引發了更多關於腸道細菌，以及Ly6Chi與大腦之間通路的疑問。雖然益生菌能夠幫助小鼠恢復記憶力，但是通過糞便移植來重建健康的腸道細菌的方法卻不奏效。

「令人驚訝的是，常規的糞便移植的方法雖然重建了多種腸道細菌，但是卻對神經再生不起作用，」 Wolf評論道。「這也許暗示著抗生素直接作用於神經細胞，而不經過腸道。為了驗證這個猜想，我們可以用抗生素治療沒有腸道菌群的無菌小鼠，看看有什麼不同。」

將來，研究人員希望看到更多的臨床實驗，來研究益生菌療法是否真的能夠減緩神經退行性疾病和精神障礙患者的病情。Wolf還暢想道，「在益生菌治療的前後，我們可以評估患者的情緒，精神癥狀，微生物組成和免疫細胞的功能。」

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