肠道菌群影响宿主生物学的许多方面,其中包括脑部结构以及功能。越来越多的证据表明肠道菌群与厌恶性学习调节和焦虑相关行为有关,但研究几乎只是在雄性个体中进行。
来自美国纽约Vassar学院的HadleyCreightonBergstrom团队在bioRxiv上发表了题为Sex-specificgutmicrobiotamodulationofaversiveconditioningandbasolateralamygdaladendriticspinedensity的文章。该研究评估了不同性别的肠道菌群对于动物大脑结构和行为的影响。
为了研究肠道菌群紊乱对厌恶性学习和记忆的性别特异性影响,首先对成年雌性和雄性小鼠口服给予中等剂量的抗菌药物(neomycin,bacitracin,pimaricinATM;新霉素,杆菌肽,那他霉素),为期10天。通过16SrRNA测序分析肠道微生物组组成的变化。之后通过评估小鼠旷场实验(Openfieldbehavior),厌恶学习(cuedaversivelearning),情境回忆(contextrecall)和线索回忆(cuedrecall)行为来检测小鼠行为变化。
结果显示,ATM在不同性别之间诱导出不同的肠道菌群失调模式,对雌性的影响更大。小鼠行为也具有性别特异性的影响。在矿场实验中,实验组雄鼠而不是雌鼠表现出运动能力变化和焦虑样行为的改变。实验组的雌鼠(而非雄鼠)表现出厌恶性记忆获得和线索回忆障碍。ATM对先前巩固的恐惧记忆的唤起没有影响,表明肠道菌群紊乱会优先影响厌恶性学习。
接下来,作者分析了基底外侧杏仁核(basolateralamygdalaBLA)主要神经元的形态发现,ATM可以对不同性别的神经棘密度产生不同的影响。实验组雄鼠比雌性小鼠的BLA神经棘密度高,实验组的雌雄小鼠都比对照组神经棘密度高。
这些数据揭示了不同性别的小鼠肠道菌群对厌恶性调节,焦虑样行为和BLA神经元结构的影响亦不同。
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