肠道细菌对鱼类社会行为的发展至关重要

根据美国俄勒冈大学约瑟夫·布鲁克纳(JosephBruckner)及其同事于11月1日在开放获取期刊《公共科学图书馆生物学》(PLOSBiology)上发表的一项研究，微生物对斑马鱼的正常社会发育至关重要，因为它们会影响发育中大脑中神经连接的修剪。

斑马鱼幼虫有透明的皮肤，为研究人员提供了一个了解神经发育的难得窗口。在一系列实验中，研究人员调查了在发育的前7天，无论是否存在正常微生物群，斑马鱼幼虫的神经元和社会发育。

他们发现，尽管幼虫的正常微生物群在一周前恢复，但早期缺乏微生物抑制了幼虫在第14天的社会行为。与具有正常微生物群的兄弟姐妹相比，这些无菌幼虫的大脑前脑中称为小胶质细胞的免疫细胞更少，神经分支模式更密集、更复杂。单细胞RNA测序显示，他们的小胶质细胞也具有较低水平的补体c1q，这是一种参与修剪神经连接的基因称为突触。在不影响微生物群的情况下遗传减少小胶质细胞产生了类似的结果，相对于对照增加了神经密度和分支。通过添加斑马鱼肠道原生的几种不同细菌群中的任何一种，无菌幼虫恢复了正常的神经和社会发育，这表明小胶质细胞修剪活动对许多类型细菌的共同特征敏感。

该研究首次证明小胶质细胞是修剪斑马鱼幼虫神经连接所必需的，并且完整的微生物群对于正常的修剪和鱼类社会行为至关重要。作者说，结果还表明，在幼虫发育的第一周有一个关键的发育窗口，在此期间，微生物群刺激小胶质细胞定位到前脑，在那里它们修剪神经连接。

Eisen补充说：“社会互动对动物和人类至关重要。通过研究斑马鱼的社会互动，我们发现共生细菌通过促进大脑免疫细胞小胶质细胞重塑斑马鱼中先前确定的‘社会’神经元的能力来鼓励社会行为。脑。”