神经

宿主基因如何与环境因素相互作用从而影响抑郁症？中国药科大学郑啸和郝海平、东南大学附属中大医院张学丽和袁勇贵与团队Cell Host and Microbe发表研究，对这一问题进行了探究。他们发现G蛋白偶联受体Gpr35的缺乏会引发小鼠抑郁症状，原因是小鼠菌群组成改变，尤其狄氏副拟杆菌增多。这些变化伴随细菌色氨酸代谢物吲哚-3-甲醛（IAld）的减少，从而影响伏隔核的神经可塑性。总之，该研究揭示了肠道 Gpr35 对抑郁样行为的调控作用，以及介导该作用的肠道菌群-脑轴中的信号代谢物，为具有遗传风险的抑郁症干预提供了新思路。

神经肠道菌群菌群-肠-脑轴抑郁症菌群代谢物

肠道生理

Nature：神经如何促进肠道愈合？

组织如何在受损后恢复到平衡状态，对这个问题的理解有助于探究慢性疾病（如炎症性肠病（IBD）和癌症）的发病机制。Nature发表的一项最新研究以DSS诱导的果蝇中肠的炎症损伤为模型，对该问题进行了探索，揭示了一个神经依赖性和生物电依赖性的肠道再生机制。该研究发现，在肠道再生过程中，一类胆碱能神经元（命名为ARCEN）会触发肠上皮细胞（肠细胞）中的钙离子电流，这对于促进肠道在损伤后的愈合和恢复稳态非常重要。

肠道生理肠道再生神经肠细胞

衰老

肠道菌群-戊酸-IL-17通路介导老年小鼠脑缺血后的神经功能恶化

衰老是缺血性中风的一个重要危险因素并会恶化其结果，然而这种随年龄增长而恶化神经系统的机制尚不清楚。近日，发表在Microbiome上的这篇文章，发现肠道菌群-戊酸-IL-17通路有助于局灶性脑缺血和刺激反应后衰老相关变化，且戊酸可激活游离脂肪酸受体2以增加IL-17。

衰老肠道菌群脑缺血神经

神经

Cell：多种感觉传入神经让大脑感知结肠

结肠的机械感觉对水分吸收、胃肠道运动、排便以及病理性扩张下的疼痛感知至关重要。支配远端结肠并介导这些反应的肠外感觉神经，是背根神经节（DRG）传入神经。Cell发表的这项研究鉴定出支配结肠的多个DRG传入神经亚型，并揭示了其形态和功能的特征和差异，发现其中一个亚型可能介导了肠道炎症相关的对结肠扩张的过度敏感，为治疗腹痛提供了新的潜在靶点。

神经

肠-脑轴

产前空气污染+母体应激，通过肠道菌群引起雄性后代行为缺陷

妊娠期空气污染和母体应激与子代的自闭症等神经发育障碍有关，这两个诱因可能会共同增加自闭症谱系障碍，特别是在男性后代中，但目前对防治这类自闭症的生物学机制和治疗方向仍不明确。近期发表于Molecular Psychiatry上的文章，在小鼠中研究了产前暴露于空气污染和母体应激下后代社会行为的改变，并讨论了潜在的分子机制，最后探究是否能够通过交叉抚养的方式来逆转这种社会行为的改变。

肠-脑轴自闭症谱系障碍（ASD）研究论文基础研究小胶质细胞

饮食限制

Science：“饥饿感”如何让果蝇不用少吃也能长寿？

热量限制在一些实验动物中有延长寿命的作用。Science最新发表的一项研究表明，饥饿能增加果蝇的寿命。通过限制果蝇的支链氨基酸摄入，或通过光遗传学刺激与进食动机相关的大脑神经元，可诱导果蝇的饥饿感，在促进果蝇进食的同时，延长了它们的寿命。饥饿的这种作用与大脑中特定神经元的组蛋白的变化有关，且其对进食和衰老的调控似乎是通过不同的神经通路实现的。

饮食限制果蝇膳食支链氨基酸表观遗传组蛋白乙酰化

肠内分泌细胞

Nature：肠嗜铬细胞可驱动腹痛和焦虑

在肠易激综合征等胃肠道疾病中，腹痛/内脏疼痛是常见症状。肠嗜铬（EC）细胞是肠上皮细胞中罕见的可兴奋的、5-羟色胺能神经内分泌细胞，能检测并将刺激信号传递给附近的黏膜神经末梢。Nature最新发表的一项研究通过体外、离体和转基因小鼠模型实验，揭示了EC细胞在内脏疼痛和焦虑中的作用，以及其中存在的性别差异，并提出了诱发内脏高敏性（hypersensitivity）和研究内脏疼痛的性别差异的遗传模型。

肠内分泌细胞肠嗜铬细胞内脏高敏感性腹痛性别差异

抑郁症

益生菌对抑郁症临床影响的神经机制

之前的研究显示，补充益生菌能够使抑郁症患者受益。Journal of Affective Disorders近期发表的文章，利用多模态神经影像学手段衡量益生菌对抑郁症患者额叶边缘脑结构、功能和灌注的影响。结果发现，补充益生菌可以防止钩束沿线的神经元变性，并改变额缘rsFC，其效果部分与抑郁症状的改善有关。当然研究具有样本量较小的限制性，也需要进行额外的随访核磁共振检查才能更清晰了解相关脑区的变化。

抑郁症益生菌神经

菌群-肠-脑轴

Nature：不爱运动？新的肠脑轴机制被揭示

运动对保持身体健康具有重要意义。运动的动力（或者说动机、意愿）是驱使人们坚持体育锻炼的重要因素之一。Nature最新发表了来自美国宾州大学医学院Christoph Thaiss团队的研究，通过对多种遗传背景和菌群组成多样化的小鼠的大规模分析，发现了一种依赖于肠道菌群的、由特定代谢产物触发的调控运动动机和运动表现的肠-脑轴机制。该研究表明，由肠道菌群产生的激活感觉神经元的特定分子能通过肠-脑轴神经环路，刺激大脑中与运动相关的奖赏机制，从而增强小鼠长时间运动的动机和表现。这说明，个体的运动意愿和动机并不完全取决于大脑，而是在一定程度上受到肠道菌群的调控。

菌群-肠-脑轴运动动机神经

肠-脑轴

国内团队Cell：破解“恶心-呕吐”反应的肠脑轴神经机制

摄入被毒素污染的食物后，大脑会启动恶心、干呕和呕吐等一系列的防御反应。大脑如何察觉摄入的毒素并协调不同的防御反应，其背后的机制尚不清楚。北京生命科学研究所的曹鹏团队在Cell发表最新研究，在小鼠中鉴定出细菌肠毒素和化疗药物引起的“恶心-呕吐”反应的肠-脑轴神经机制。

肠-脑轴神经恶心呕吐孤束核

疼痛

南方科技大学：肠道菌群与慢性神经疼痛有关

南方科技大学宋学军团队研究成果。肠道菌群与神经功能和神经系统紊乱有关。本文聚焦肠道菌群对神经病理性疼痛的影响。研究结果显示，利用抗生素清除小鼠肠道菌群可预防或抑制坐骨神经慢性压迫性损伤（CCI），奥沙利铂化疗、链脲霉素（STZ）诱导的热痛觉过敏或机械性痛觉超敏。文章认为，肠道菌群与神经损伤、化疗、糖尿病神经病变等慢性疼痛发病有关，菌群移植或是一个潜在可行的治疗方法。

疼痛神经肠道菌群

工程菌

陈廷涛+李胜杰：用工程菌递送GLP-1，改善小鼠帕金森病

工程菌 GLP-1 帕金森病肠-脑轴肠道菌群

胃肠道生理

Nature Reviews：摄食和消化过程中的消化道机械感觉神经信号（综述）

消化道不同部位的机械感觉信号，参与启动和调节机体的摄食和消化过程。Nature Reviews Neuroscience发表的这篇综述，介绍了4个消化道部位的外围机械刺激感受器和涉及的离子通道，总结了将这些信号传递到大脑的神经传入途径以及控制摄食和消化过程的神经回路机制，讨论了肠道机械感觉信号对摄食和消化系统疾病的临床意义。

胃肠道生理肠-脑轴摄食消化消化道

菌群-肠-脑轴

胡少华等：菌群-基因互作或参与双相抑郁症

TRANK1是双相情感障碍（BD）的风险基因。浙江大学医学院附属第一医院胡少华团队，近期在Frontiers in Immunology发表研究，结合临床数据以及动物和细胞实验，表明肠道菌群可能通过影响神经炎症和TRANK1表达，改变神经元形态，参与BD抑郁症发作。这些发现为BD的菌群-肠-脑轴调控增添了新证据。

菌群-肠-脑轴 TRANK1 bipolar disorder Fecal microbiota transplantation Gut microbiota

菌群-肠-脑轴

Nature子刊：一种菌群衍生代谢物，促进老年小鼠的大脑功能衰退

肠道菌群随衰老而改变，菌群的这种变化与衰老相关认知衰退有密切关联，然而其背后的机制仍需深入研究。Nature Aging发表的一项最新研究，发现移植年轻小鼠的肠道菌群能减轻老年小鼠的认知衰退，并鉴定出一种随年龄增长而升高的菌群相关代谢物δ-三甲铵基戊内盐（δ-valerobetaine），并进一步证实这种代谢物能损害大脑认知功能。该研究揭示了肠道菌群驱动大脑衰老的一种新机制，为研发改善衰老相关认知衰退的干预方法提供了新线索。

菌群-肠-脑轴认知衰退衰老肠道菌群菌群衍生代谢物

神经

Cell：大脑能“记住”肚子里的炎症

机体的免疫反应不仅取决于免疫系统，还受到大脑和情绪的调节。Cell近期发表的一项研究发现，小鼠大脑岛叶皮层中的一群神经元能作为外周炎症（结肠炎和腹膜炎）免疫反应信息的“存储器”。这些发现也为理解肠道炎症中的肠-脑轴机制，提供了新见解。

神经外周炎症肠-脑轴

社会隔离

Nature：长期孤独改变大脑状态，导致睡得少吃得多

社会孤立和孤独对公共健康有重大影响。Nature最新发表的一项研究，通过对果蝇的行为和大脑转录组进行定量分析，发现长期独自生活的果蝇的大脑状态发生改变，导致其睡眠减少、进食增多，并鉴定出起介导作用的神经元。这些发现为阐释长期孤独引起睡眠、饮食和代谢等健康问题的生物学机制，带来了新启示。

社会隔离睡眠进食果蝇神经

肠-脑轴

Nature Reviews：肠-脑轴中的微生物分子（观点）

肠-脑轴肠道菌群代谢物神经神经疾病

食粪性

中科院动物所：食粪行为影响小型哺乳动物的菌群、代谢、神经和认知

来自中科院的王德华团队近期在《ISME Journal》发表文章，揭示出食粪行为有助于稳定肠道菌群，促进微生物代谢平衡，维持宿主能量代谢，影响大脑神经递质水平，改变认知能力。

食粪性肠道菌群代谢神经认知行为

大脑

Lancet子刊：改善大脑的胰岛素作用，防治代谢和认知疾病（综述）

胰岛素信号不仅影响机体代谢，也对大脑健康至关重要，糖尿病患者发生认知障碍和痴呆的风险增加。The Lancet Diabetes and Endocrinology近期发表的综述，介绍了胰岛素在大脑中的作用机制，及其对认知功能和外周代谢的影响，表明改善大脑中的胰岛素抵抗，可能是治疗和预防多种慢性疾病的新思路。

大脑胰岛素抵抗代谢神经

生物钟

Nature：幼年期的特定神经细胞，影响进食时间对生物钟的调控

光照和进食是影响生物钟的主要时间因素，《Nature》近期发表的一项研究表明，限时进食对生物钟的影响作用，依赖于特定的神经回路，而该神经回路的建立受幼年期光敏性视网膜神经节细胞的调控。

生物钟 Circadian rhythms and sleep neuroscience 进食时间限时进食

菌群-肠-脑轴

国内团队：菌群-肠-脑轴的甘油磷脂代谢紊乱，或参与抑郁症发病

越来越多的证据表明，菌群-肠-脑轴的变化与抑郁症发病存在关联，但背后的生物学机制尚不清楚。重庆医科大学第一附属医院谢鹏团队近期在《Molecular Psychiatry》发表合作研究，对食蟹猴抑郁模型的肠道菌群和肠脑轴代谢特征进行了深入分析，表明菌群-肠-脑轴中的甘油磷脂代谢紊乱可能在抑郁症中有重要作用。

菌群-肠-脑轴抑郁症代谢神经 Ming Li

进食调控

Nature：消化道与大脑间如何沟通来防止吃撑？

进食和饮水时，消化道上分布的机械感受器会与大脑传递信号反馈，以避免吃得太多，Nature发表的一项最新研究揭示了这一现象背后的一种肠脑轴神经交流机制。该研究表明，脑桥臂旁核中表达强啡肽原（prodynorphin）的一群神经元，能利用上消化道的机械感受信号来监测摄食，在消化道扩张时介导对摄食的负反馈控制。

进食调控 feeding behaviour neural circuits 神经肠-脑轴

热量限制

热量限制如何影响神经网络？

研究对2月龄小鼠进行为期1个月的热量限制（CR)，探究CR对小鼠星形胶质细胞的形态功能以及海马体中突触的重塑作用。研究结果表明，CR诱导星形胶质细胞增生，进而促进谷氨酸和K+的清除，限制其溢出。并且，合胞体中的星形胶质细胞解偶联。CR带来的这些变化将对神经网络产生影响，增强新膳食模式所需要的神经可塑性。

热量限制神经 Cody N Heiser Robert J Coffey Ken S Lau

帕金森病

合肥工业大学：EGCG影响肠道菌群，或能改善帕金森病

文章以PINK1-null果蝇为研究模型，利用不同剂量的表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）对其进行干预，测定其神经及行为学表现。研究结果显示，EGCG（0.5 mM剂量条件下）能改变PINK1-null果蝇的肠道菌群组成，缓解神经和行为学缺陷。转录组学结果显示该过程与TotM基因有关。鱼藤酮暴露诱导的帕金森病模型实验也证实了EGCG的该功效。

帕金森病绿茶多酚 lactobacillus plantarum PINK1B9 mitochondria

肠-脑轴

Neuropod细胞：肠-脑轴感觉信号传导的新焦点（综述）

Neuropod是一类能形成神经突触的肠感觉上皮细胞，能感知肠内信号并通过迷走神经途径将这些信号传递给大脑。《Annual Review of Neuroscience》发表的综述文章，重点介绍这类细胞的生物学特点，及其在肠-脑神经信号传导中的作用。

肠-脑轴 neuropod cells enteroendocrine cells Vagus nerve sensory transduction

肠道运动

Nature Reviews：越发复杂的肠道运动神经调控机制（年度回顾）

食物在消化道中的运输，离不开肠神经系统对肠道运动的调控。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表的2019年度回顾文章中，重点介绍了今年发表的3项研究，分别从肠神经系统、外源传入神经和共生微生物的角度，阐释了肠道运动的调控机制。

肠道运动神经肠神经系统肠道菌群益生菌

胰岛素抵抗

国内团队：胰岛素抵抗如何损伤神经元

糖尿病前期是阿尔兹海默症的风险因子。Nature Neuroscience近期发表了香港中文大学Hei-Man Chow、香港科技大学Karl Herrup、厦门大学张杰与团队合作的研究，揭示了糖尿病前期和神经退变之间的一种机制性关联，发现糖尿病前期小鼠大脑中的胰岛素水平长期升高，导致了神经元的胰岛素抵抗、细胞周期失调和过早衰老，进而导致认知损伤。

胰岛素抵抗衰老神经代谢前驱糖尿病

进食调控

Cell子刊：下丘脑中调控进食的一类新细胞

葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）是肠道内分泌细胞产生的肠道激素，Cell Metabolism近期发表的一项研究，在小鼠下丘脑中鉴定了表达GIP受体的细胞，发现活化表达这种受体的神经元可抑制小鼠进食。这些发现说明，下丘脑中的GIP信号参与调解能量平衡，或可作为抑制食欲的药物/治疗靶点。

进食调控 glucose-dependent insulinotropic polypeptide glucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor Hypothalamus food intake

肠-脑轴

Nature：肠道感染是帕金森的潜在诱因？

帕金森病患者中，早期发病与PINK1激酶和PRKN泛素连接酶基因突变有关，但敲除这两个基因的小鼠却很健康，说明还有其它诱因存在。《Nature》发表的一项最新研究显示，Pink1敲除小鼠感染肠道致病菌后，可触发自身细胞的线粒体抗原呈递，从而诱导攻击大脑多巴胺能神经元的自身免疫T细胞，引起帕金森病样的运动障碍。这些结果提示，肠道感染或许是遗传易感个体发生帕金森病的重要诱因，可能是α-突触核蛋白以外的另一种帕金森病肠脑轴发病机制，为防治帕金森提供了一个新视角。

肠-脑轴 Autoimmunity Parkinson's disease 帕金森病自身免疫反应