来源：奇点糕 2024-01-04 11:40
这项研究揭示了肠道物生物作为组氨酸代谢的调节因素，调节婴儿的神经发育，未来的研究还需要对更加具体确切的机制进行探索。
西班牙格拉纳达大学开展了一项研究，他们发现，婴儿的综合认知与肠道微生物的关联最早在6个月时就建立了，微生物组氨酸氨解酶和婴儿组氨酸代谢组与综合认知之间存在关联，组氨酸代谢物水平是一种潜在的调节机制。这项研究结果发表在《细胞·宿主和微生物》上[1]。
研究人员对一组足月出生的健康婴儿6个月时的综合认知、语言和运动进行了评估，他们的评分均在典型健康神经发育阈值之上，以评分中位值为基准，将婴儿分为高于和低于中位值两组。
这些6月龄婴儿粪便样本的16S rRNA测序结果显示，综合认知与肠道微生物结构显示出强相关性，综合认知高于中位值的婴儿（Inf-aboveCC）相比低于中位值的（Inf-belowCC），肠道微生物的均匀度和多样性更高，优势菌群不明显，两组的菌群结构也有明显差异，并且排除了体重、性别、母亲个人因素、母乳和分娩方式等的关联。
肠道微生物的均匀度、多样性和优势菌群情况
接下来，研究人员集中鉴定了两组婴儿丰度差异明显的微生物。
在属水平上，Inf-aboveCC的拟杆菌属、链球菌属、副拟杆菌属、梭菌属、Holdemanella和瘤胃球菌属增加，毛螺菌科的一个未定属、嗜血杆菌属和乳球菌属减少。排除母亲的影响后，拟杆菌属和毛螺菌科未定属的相对丰度与婴儿认知存在显著相关性。在种水平上，有12个种存在显著差异，10个种在Inf-aboveCC中富集，主要属于拟杆菌纲和梭菌纲。
宏蛋白质组的分析显示，Inf-aboveCC和Inf-belowCC的肠道微生物功能存在差异，前者参与碳水化合物运输和代谢的蛋白水平较高，后者参与者细胞内运输分泌和囊泡运输的蛋白水平较高。
组氨酸氨解酶（HutH）是Inf-aboveCC宏蛋白组中唯一一种显著富集的蛋白。组氨酸是神经递质组胺的前体物质，此前的研究发现，组氨酸和组胺都与人类的认知能力有关，而此次，研究人员也发现，Inf-aboveCC的HutH活性是Inf-belowCC的1.3倍，但统计学意义不显著。
HutH是Inf-aboveCC宏蛋白组中唯一一种显著富集的蛋白
HutH的“出众表现”让研究人员觉得，婴儿的组氨酸代谢组的不同可能是综合认知评分差异的介导因素，因此，他们开发了一种靶向性的代谢组学分析方法，定量分析了组氨酸、组胺、组氨酸代谢中间产物和其他一些神经递质。
事实和研究人员猜测的一样，通过追踪和分析尿液、粪便样本中的代谢物的水平变化和比值，他们确认组氨酸代谢组与婴儿的综合认知相关，并且鉴定了一些与组氨酸、组氨酸代谢物比值有关的肠道微生物，和前面所提到的两组婴儿之间的肠道微生物组成差异有一些重叠。
最后，研究人员将婴儿的肠道微生物移植给无菌小鼠，将相关性关联推进到了因果关联。
移植了Inf-aboveCC粪便微生物的小鼠相比移植了Inf-belowCC粪便微生物的小鼠，在认知测试——旷场实验和新物体识别实验中都表现得更好，且与运动能力无关。
旷场实验（A）和新物体识别实验（B）的结果
对收集的小鼠粪便样本的分析显示，Inf-aboveCC和Inf-belowCC移植组的粪便微生物存在和婴儿相似的差异，根据粪便微生物谱的差异也可以对记忆能力有差异的小鼠进行区分。
综上所述，这项研究揭示了肠道物生物作为组氨酸代谢的调节因素，调节婴儿的神经发育，未来的研究还需要对更加具体确切的机制进行探索。
参考文献：
[1] Cerdó T, Ruiz-Rodríguez A, Acuña I, et al. Infant gut microbiota contributes to cognitive performance in mice[J]. Cell Host & Microbe, 2023.
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