肠细菌可能会在蠕虫中修改行为,影响饮食习惯

肠道细菌很小,但不仅可以在宿主动物的消化健康中发挥外出作用,但在整体福祉中。根据本质上的新研究,蠕虫中的特异性肠道细菌可能会修改动物的行为,引导其饮食决策。该研究部分由国家卫生研究院供资。

“我们不断发现肠道细菌的令人惊讶的作用,”罗伯特·德尔兹,博士,罗伯特·里德尔斯,博士学位,博士学位支持该研究。 “这里,肠道细菌正在影响动物的环境如何感受到其环境,并导致它朝向同一细菌的外部来源。肠道细菌实际上是对动物的品味。“

Marcheis University的研究人员,马萨诸塞州的Michael O'Donnell,博士,博士后的研究员和本文的第一作者,Piali Sengupta,Ph.D.,博士,博士学位,博士学位有兴趣了解肠道细菌是否有可能控制宿主动物的行为。该小组调查了肠细菌对蠕虫的影响,称为蠕虫 C. Elegans.,嗅出来,选择他们的下一餐。

细菌是蠕虫的原代食物。在这项研究中,研究人员测量了蠕虫对不同的细菌菌株对辛醇,由一些细菌分泌的大酒精分子喂食,蠕虫通常在高浓度下存在时蠕虫。

O'Donnell博士和他的同事发现蠕虫长大 Providencia Alcalifaciens. (Jub39)与在其他细菌上生长的动物相比,避免辛醇不太可能避免辛醇。好奇地,他们发现活jub39细菌存在于移动到辛醇的蠕虫的肠道中,表明该行为可以部分地通过这些细菌产生的物质部分确定。

接下来,研究人员想知道细菌如何施加对蠕虫的控制。

“我们能够从微生物到行为一直连接点,并确定该过程中可以参与的整个路径,”O'Donnell博士说。

大脑化学酪胺可能在这种反应中发挥重要作用。在蠕虫中,酪胺被转化到化学八辛胺中,其靶向控制避免行为的感觉神经元上的受体。该研究的结果表明,通过细菌产生的酪胺增加了八大醇的水平,这使蠕虫通过抑制由这些神经元驱动的辛醇而使辛醇的耐受性更耐受。

研究人员发现,当蠕虫在JUB39生长时,研究人员发现遗传工程蠕虫使得它们没有产生酪胺并未产生酪胺的抑制。这表明细菌制造的酪胺可能能够弥补这些动物中缺失的内源性酪氨酸。

额外的实验表明,在JUB39上生长的蠕虫在其他细菌食物来源上饮食这种细菌。还发现由细菌产生的酪胺是该决定所必需的。

“通过这种方式,细菌可以控制宿主动物的感官决策过程,这影响他们对气味的反应,可能影响食物选择”Senengupta博士。

未来的研究将确定可能参与改变其他蠕虫行为的细菌产生的额外脑化学品。此外,尚不清楚肠道中存在的细菌菌株是否具体组合将导致对环境提示的不同反应。虽然蠕虫和哺乳动物分享了许多相同的基因和生化过程,但尚不知道在高阶动物中是否存在类似的途径和结果。

该研究得到了Ninds(NS007292和NS101702)的支持;国家耳聋和其他通信障碍研究所(DC013711);国家一般医学科学研究所(GM088290,GM111877和GM122463);和国家科学基金会(IOS 1655118)。

有关更多信息,请访问: ninds.nih.gov.



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