脑肠轴新证据---认|知|功|能|障|碍
像其他哺乳动物一样，人体被包括细菌、病毒和真菌在内的数万亿微生物占据，这些微生物统称为共生菌群。从某种意义上说，“人”是人体和共生菌群的复合体。人体肠道内寄生着大量的微生物。这些肠道微生物群影响人类的肥胖、肠炎、自身免疫性疾病、对癌症药物的反应，甚至影响人类的寿命。越来越多的证据揭示了人类与这些肠道微生物群之间的相互依赖关系，也强调了脑肠轴的重要性。
最近，路易斯维尔大学的Zhang Huangge 和 Teng Yun等人在《CELL》的子刊物《Cell Host ＆ Microbe》上发表了一篇研究论文，标题为Gut bacterial isoamylamine promotes age-related cognitive dysfunction by promoting microglial cell death。
本研究发现，肠道细菌产生的代谢产物异戊胺(IAA)可促进神经细胞内小胶质细胞的死亡，从而导致认知能力下降。
以往的研究表明，肠道细菌与大脑健康有着密切的关系。在这项的研究中，研究人员探索了异戊胺(IAA)对大脑的可能影响，异戊胺是肠道细菌家族Ruminococcus产生的代谢产物。随着年龄的增长，小鼠和人类的瘤胃球菌噬菌体减少，瘤胃球菌细菌富集，导致异戊胺(IAA)增加，可穿过血脑屏障(BBB)进入脑细胞。幼年小鼠口服IAA会降低其认知能力，而瘤胃噬菌体可以降低其IAA水平。
在机制方面，研究小组发现IAA通过招募转录调节因子p53进入S100A8基因的启动子区域，促进小胶质细胞的凋亡，s100a 8基因负责感知和响应衰老。具体来说IAA识别并结合S100A8基因的启动子区域，以促进其自身互补发夹结构的发育，从而使p53能够接近S100A8启动子并增强S100A8的表达。
接着研究小组使用Oligo-S100p1-G阻断IAA介导的S100A8基因的激活。结果表明，这可以延缓老年小鼠的认知衰退。
总体来说，本研究表明肠道微生物释放的代谢产物可以直接与基因组DNA结合，募集转录因子作为转录辅助调节因子来调节基因表达。本研究还详细分析了瘤胃球菌科代谢产物IAA通过这种调节机制调节脑内S100A8基因的表达，导致小胶质细胞凋亡，从而促进认知能力的下降。
这项研究为脑肠轴增加了新的证据，也表明了肠道菌群在年龄相关的认知衰退中的重要作用。此外，研究还提出了相应的解决办法。研究小组表示，需要进一步研究来确定人类肠道菌群中的IAA是否也会导致认知能力下降。如果是这样的话，抑制IAA的产生有望被用于延缓或预防与年龄相关的认知能力下降。
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