腸道細(xì)菌可能會(huì)改變?nèi)湎x的行為 影響飲食習(xí)慣

腸道細(xì)菌很小，但不僅會(huì)在宿主動(dòng)物的消化健康中發(fā)揮重要作用，而且還會(huì)影響它們的整體健康。根據(jù)《自然》雜志的一項(xiàng)新研究，蠕蟲中的特定腸道細(xì)菌可能會(huì)改變動(dòng)物的行為，指導(dǎo)其進(jìn)食決策。該研究部分由美國國立衛(wèi)生研究院資助。

美國國立衛(wèi)生研究院國家神經(jīng)疾病和中風(fēng)研究所(NINDS)的項(xiàng)目主任羅伯特·里德爾(Robert Riddle)博士說：“我們一直在尋找超出胃的腸道細(xì)菌的令人驚訝的作用?！薄霸谶@里，腸道細(xì)菌正在影響動(dòng)物對(duì)環(huán)境的感知，并導(dǎo)致其向同一細(xì)菌的外部來源遷移。腸道細(xì)菌實(shí)際上使它們的物種對(duì)動(dòng)物更鮮美?！?/span>

馬薩諸塞州沃爾瑟姆市布蘭代斯大學(xué)的研究人員是由該論文的博士后研究員兼**作者邁克爾·奧唐納爾博士和生物學(xué)教授，該研究的資深作者皮亞里·森古普塔博士領(lǐng)導(dǎo)的。有興趣了解腸道細(xì)菌是否有可能控制宿主動(dòng)物的行為。該小組研究了腸道細(xì)菌對(duì)蠕蟲(線蟲)如何嗅出并選擇下一餐的影響。

細(xì)菌是蠕蟲的主要食物。在這項(xiàng)研究中，研究人員測量了喂食不同細(xì)菌菌株的蠕蟲如何與辛醇反應(yīng)，辛醇是某些細(xì)菌分泌的一種大酒精分子，通常在高濃度存在時(shí)，蠕蟲通常會(huì)避免。

O'Donnell博士和他的同事們發(fā)現(xiàn)，與在其他細(xì)菌上繁殖的動(dòng)物相比，在Providencia alcalifaciens(JUb39)上繁殖的蠕蟲避免辛醇的可能性較小。奇怪的是，他們發(fā)現(xiàn)活的JUb39細(xì)菌存在于向辛醇遷移的蠕蟲的腸道中，這表明其行為可能部分取決于這些細(xì)菌產(chǎn)生的物質(zhì)。

接下來，研究人員想知道細(xì)菌是如何控制蠕蟲的。

O'Donnell博士說：“從微生物到行為，我們一直可以將各個(gè)點(diǎn)連接起來，并確定該過程可能涉及的整個(gè)途徑?！?/span>

腦化學(xué)酪胺可能在此反應(yīng)中起重要作用。在蠕蟲中，酪胺被轉(zhuǎn)化為化學(xué)章魚胺，后者以控制回避行為的感覺神經(jīng)元上的受體為目標(biāo)。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，細(xì)菌產(chǎn)生的酪胺可增加章魚胺的水平，從而通過抑制對(duì)這些神經(jīng)元驅(qū)動(dòng)的辛醇的回避，使蠕蟲對(duì)辛醇的耐受性更高。

使用其他行為測試，研究人員發(fā)現(xiàn)，將蠕蟲在JUb39上生長時(shí)，對(duì)它們進(jìn)行遺傳工程改造以使其不產(chǎn)生酪胺不會(huì)影響對(duì)辛醇回避的抑制。這表明由細(xì)菌產(chǎn)生的酪胺可能能夠補(bǔ)償那些動(dòng)物體內(nèi)缺少的內(nèi)源性酪胺。

其他實(shí)驗(yàn)表明，在JUb39上生長的蠕蟲比其他細(xì)菌性食物來源更喜歡吃這種類型的細(xì)菌。還發(fā)現(xiàn)由細(xì)菌產(chǎn)生的酪胺對(duì)于該決定是必需的。

Sengupta博士說：“通過這種方式，細(xì)菌可以控制宿主動(dòng)物的感官?zèng)Q策過程，從而影響它們對(duì)氣味的反應(yīng)，并可能影響食物的選擇?！?/span>

未來的研究將確定由細(xì)菌產(chǎn)生的可能與改變其他蠕蟲行為有關(guān)的其他大腦化學(xué)物質(zhì)。此外，尚不清楚腸道內(nèi)存在的細(xì)菌菌株的特定組合是否會(huì)導(dǎo)致對(duì)環(huán)境線索的不同反應(yīng)。盡管蠕蟲和哺乳動(dòng)物具有許多相同的基因和生化過程，但尚不清楚高階動(dòng)物中是否存在相似的途徑和結(jié)果。