摘要：佐治亚州立大学最新研究揭示了一个令人震惊的发现：母亲肠道中的微生物群落在胎儿大脑发育过程中发挥着至关重要的作用，这种影响甚至在婴儿出生之前就已经开始。这项发表在《激素与行为》杂志上的研究通过精密设计的小鼠实验证明，母体微生物能够跨越胎盘屏障，直接影响胎儿大脑特

信息来源：https://www.sciencealert.com/your-mothers-germs-may-have-influenced-your-brains-development

佐治亚州立大学最新研究揭示了一个令人震惊的发现：母亲肠道中的微生物群落在胎儿大脑发育过程中发挥着至关重要的作用，这种影响甚至在婴儿出生之前就已经开始。这项发表在《激素与行为》杂志上的研究通过精密设计的小鼠实验证明，母体微生物能够跨越胎盘屏障，直接影响胎儿大脑特定区域的神经元数量和结构发育，而这种影响可能会持续整个生命周期。

研究团队采用无菌环境培育技术，创造了一个独特的实验条件来追踪微生物对大脑发育的确切影响。他们发现，在无菌环境中出生的小鼠，其大脑中负责压力反应和社交行为的关键区域——室旁核的神经元数量明显减少。更令人惊讶的是，即使在出生后立即接触正常菌群，这种神经结构的缺陷也无法完全恢复，表明关键的大脑塑造过程发生在子宫发育阶段。

微生物-大脑轴的产前起源

（杜桑·斯坦科维奇/DigitalVision Vectors/Getty Images）

长期以来，科学界认识到肠道微生物与大脑功能之间存在密切联系，这种现象被称为"肠-脑轴"。然而，大多数研究都集中在出生后微生物定植对大脑功能的影响上。佐治亚州立大学行为神经科学家亚历山德拉·卡斯蒂略·鲁伊斯领导的这项研究首次证明，这种相互作用在胎儿期就已经开始。

研究团队选择室旁核作为重点观察对象并非偶然。这个位于下丘脑的小型但重要的脑区是神经内分泌系统的控制中心，负责调节应激激素的释放、社会行为模式以及情绪反应。在成年小鼠中，已知室旁核的功能会受到肠道微生物活动的影响，但其发育过程中的微生物依赖性此前从未得到证实。

通过对比无菌小鼠和正常小鼠的大脑组织，研究人员发现了惊人的差异。无菌条件下出生的小鼠，其室旁核中的神经元数量比正常小鼠减少了约20%。这种减少不是暂时的发育延迟，而是一种永久性的结构改变，即使在成年期仍然存在。

交叉抚养实验揭示关键时间窗口

为了确定微生物影响的确切时间点，研究团队设计了巧妙的交叉抚养实验。他们将无菌环境中出生的新生小鼠立即转移给具有正常菌群的代理母鼠抚养，同时监测这些幼崽大脑发育的变化。

结果显示，尽管这些小鼠在出生后几小时内就获得了正常的微生物群落，但它们的室旁核神经元数量仍然显著少于对照组。这一发现明确指向一个重要结论：关键的微生物-大脑相互作用发生在产前发育阶段，而非出生后的微生物定植过程。

卡斯蒂略·鲁伊斯解释说："新生儿在通过产道时体内就开始定植微生物，而出生时机恰好与塑造大脑的重要发育事件相吻合。我们希望深入探索这些微生物的到来如何影响大脑发育的全过程。"

这种产前影响的机制虽然尚不完全清楚，但研究团队推测可能涉及母体肠道微生物产生的代谢物质通过胎盘循环系统影响胎儿大脑发育。这些代谢物可能包括短链脂肪酸、神经递质前体物质或其他具有神经活性的分子。

现代医疗实践的潜在影响

无菌（GF）小鼠的细胞数量较低。（Milligan等人，《激素行为》，2025）

这项研究的发现对现代产科医疗实践具有深远的意义。剖腹产分娩、围产期抗生素使用以及其他可能干扰母体微生物群落的医疗干预措施，可能会无意中影响新生儿的大脑发育模式。

全球剖腹产率在过去几十年中显著上升，在某些发达国家甚至超过了30%。与自然分娩相比，剖腹产婴儿错过了通过产道时的微生物"接种"过程，其肠道菌群建立模式存在明显差异。如果母体微生物确实影响胎儿大脑发育，那么分娩方式的选择可能具有比此前认识到的更重要的长期后果。

同样，围产期抗生素的使用虽然在预防感染方面发挥重要作用，但也可能扰乱母体微生物生态系统的平衡。研究显示，孕期抗生素使用与儿童后续出现注意缺陷多动障碍、自闭症谱系障碍等神经发育问题的风险增加有关，而这项新研究可能为这些关联提供了机制性解释。

微生物多样性与神经发育的复杂关系

人体肠道微生物群落包含数千种不同的细菌、古细菌、真菌和病毒，它们形成了一个复杂而动态的生态系统。孕期母体的微生物组成会受到饮食、生活方式、健康状况、药物使用等多种因素的影响，而这些变化现在看来可能会直接影响胎儿的神经系统发育。

先前的研究已经建立了母体微生物与多种孕期并发症之间的关联，包括早产、妊娠糖尿病和子痫前期等。这项新研究进一步表明，微生物影响可能延伸到胎儿大脑发育的基本过程中，为"发育起源的健康与疾病假说"提供了新的支持证据。

值得注意的是，室旁核不仅参与应激反应，还在社会行为、亲子关系建立、情绪调节等方面发挥重要作用。如果产前微生物暴露影响了这一脑区的发育，其后果可能会在个体的整个生命过程中显现，包括学习能力、社交技能、情绪稳定性等多个方面。

未来研究方向与临床意义

尽管这项研究提供了重要的概念验证，但从小鼠模型到人类应用仍需要大量的后续研究。研究团队已经开始规划下一阶段的实验，包括识别具体的微生物信号分子、确定影响的敏感时间窗口，以及评估不同微生物群落组成对大脑发育的差异化影响。

卡斯蒂略·鲁伊斯强调："我们不应该回避微生物，而应该将它们视为生命早期发育的重要伙伴。它们从一开始就在帮助我们构建大脑。"这种观点的转变可能会推动产科医学向更加重视微生态保护的方向发展。

从临床应用角度来看，这项研究可能催生新的产前保健策略，包括孕期微生物健康管理、个性化的营养干预以及更加谨慎的抗生素使用指导原则。同时，对于必须接受剖腹产或抗生素治疗的情况，可能需要开发相应的微生物补偿措施。

随着对微生物-大脑轴认识的不断深入，我们正在见证一个新的医学范式的诞生，其中微生物不再被视为外来的入侵者，而是参与人体正常发育和功能维护的必要组成部分。这种理念的转变不仅会改变我们对疾病预防和治疗的认识，也将重新定义我们对人类发育过程的理解。

来源：人工智能学家