肠道细菌影响大脑发育

研究小组发现，胃肠道中克雷伯氏菌的过度生长与某些免疫细胞的增加和早产儿神经损伤的发展有关。

复杂的相互作用:肠道-免疫-大脑轴

肠道、大脑和免疫系统的早期发育密切相关。研究人员将其称为肠道-免疫-大脑轴。肠道中的细菌与免疫系统合作，免疫系统反过来监测肠道微生物，并对它们做出适当的反应。此外，肠道通过迷走神经和免疫系统与大脑接触。“我们调查了这个轴在极端早产儿大脑发育中的作用，”该研究的第一作者大卫·塞基说。“肠道微生物群是数百种细菌、真菌、病毒和其他微生物的重要集合，在健康人体内处于平衡状态。然而，尤其是早产儿，他们的免疫系统和微生物群还没有完全发育，很可能会发生变化。这些变化可能会对大脑产生负面影响，”微生物学家和免疫学家解释道。

微生物组的模式为脑损伤提供了线索

维也纳大学微生物学和环境系统科学中心(CMESS)研究小组负责人、微生物学家、维也纳医科大学和维也纳大学联合微生物组设施运营主任David Berry补充说:“事实上，我们已经能够确定微生物组和免疫反应中的某些模式，这些模式显然与脑损伤的进展和严重程度有关。”“关键是，这种模式往往在大脑发生变化之前就出现了。这表明了一个关键的时间窗口，在此期间，极早产儿的脑损伤可能会防止恶化，甚至可以避免。”

极早产儿发育的综合研究

跨学科团队能够识别的生物标志物为开发适当的治疗方法提供了起点。“我们的数据显示，克雷伯氏菌的过度生长和相关的升高??- t细胞水平显然会加剧脑损伤，”维也纳医科大学儿科和青少年医学系新生儿科、儿科重症监护医学和神经儿科学部的新生儿学家Lukas Wisgrill解释说。他补充说:“我们能够追踪到这些模式，是因为对于一个非常特定的新生儿群体，我们第一次详细探索了肠道微生物群、免疫系统和大脑是如何发育的，以及它们在这个过程中是如何相互作用的。”这项研究对60名早产婴儿进行了几周甚至几个月的监测，这些婴儿出生在怀孕28周之前，体重不到1公斤。使用最先进的方法——研究小组使用16S rRNA基因测序和其他方法检查了微生物组——研究人员分析了血液和粪便样本、脑电波记录(如aEEG)和婴儿大脑的核磁共振成像图像。

研究还在继续进行两项研究

这项研究是由Angelika Berger(维也纳医科大学)和David Berry(维也纳大学)共同领导的一项校际集群项目，是一项研究项目的起点，该项目将更彻底地调查微生物群及其对早产儿神经发育的意义。此外，研究人员将继续跟踪最初研究中的儿童。安吉丽卡·伯杰解释说:“孩子们的运动和认知技能是如何发展的，要过几年才能显现出来。”“我们的目标是了解肠道-免疫-大脑轴的这种早期发展是如何长期发挥作用的。”该项目的最重要的合作伙伴已经加入:“孩子们的父母以极大的兴趣和开放的态度支持我们的研究，”David Seki说。“最终，这是我们能够获得这些重要见解的唯一原因。我们对此非常感激。”