肠道菌群对新生儿神经发育的影响

肠道菌群对新生儿神经发育的影响

周波，毛雪

医科大学附属中医医院，四川 泸州 646000

【摘要】肠道菌群不仅仅会影响新生儿的机体免疫、生理发育，还可有效抵抗病原体、维持机体的血脑屏障、胃肠道屏障。肠道菌群失调可导致新生儿发育迟缓还会影响新生儿的神经发育，本文主要综述肠道菌群与新生儿神经发育之间的关系。

【关键词】新生儿；神经发育；肠道菌群

近年来越来越多学者开始关注肠道菌群对机体健康的影响，相关研究数据表明肠道菌群参与机体肠道功能、免疫系统、机体代谢、生理功能以及神经发育的调节[1]。另有研究以无菌大鼠作为实验动物，结果显示其体内的下丘脑-垂体-肾上腺轴出现异常情况，检测机体内的皮质醇含量以及神经营养因子，结果皮质醇含量明显升高，营养因子减少，且机体的应激反应增强[2]。新生儿时期是神经发育以及肠道菌群的关键时期，相关研究显示肠道菌群参与了血脑屏障的成熟、小胶质细胞的成熟、神经递质以及代谢产物产生等多个神经发育路径[3]。

1. 肠道菌群特点

    肠道菌群主要是由原生生物、真菌、细菌、病毒等多种微生物组成，其中主要以细菌为主。新生儿时期是机体肠道菌群形成的关键时间点，且不同个体存在一定的差异性，容易受到外界相关因素的干扰。其中新生儿肠道菌群的形成在母体产前就启动了初步的定植过程，出生后机体的肠道菌群主要由葡萄群菌以及肠杆菌两种类型，但随机体内氧气的不断消耗，肠道细菌主要由乳酸菌、双歧杆菌此类的厌氧菌所组成，随后主要以双歧杆菌作为主要的优势菌群存在于新生儿的肠道内。随着喂养方式的改变，即断奶或者固体食物的引入，机体内的菌群主要以梭状菌属、拟杆菌属为主，在三岁左右，机体开始建立类似与成人的肠道菌群系统。

2. 肠道菌群影响新生儿神经发育的路径

新生儿时期是大脑结构以及功能变化最快的阶段，在此期间，大量的轴突、树突开始形成、胶质细胞膨胀，进一步形成新的髓鞘以及突出。同时该阶段也是肠道菌群形成的关键阶段，若新生儿发育的早期阶段出现肠道菌群紊乱，则会影响其神经系统的发育，导致远期神经发育的风险性增加，目前肠道菌群主要通过多个途径影响新生儿的神经发育，主要包括神经内分泌、免疫、代谢产物及神经递质、迷走神经等多个途径。

2.1神经内分泌途径

   下丘脑-垂体-肾上腺是组成机体的神经内分泌的重要结构，与机体的生理功能、应激反应有关。相关研究显示肠道菌群失调会导致上述神经轴失衡，焦虑行为发生，而使用特地的病原体建立肠道菌群时，其会表现出与正常大鼠相同的行为，提示肠道菌群对神经发育具有主要的影响[4]。另外肠道菌群对神经突触的形成也具有重要的影响，缺乏肠道菌群的纹状体内则会高表达突触相关蛋白，主要包括突触素以及突触后致密蛋白95，但目前肠道菌群如何调整突触以及髓鞘的形成尚缺乏一定的研究。

2.2免疫调节

肠道是机体重要的免疫调节器官，也是肠道菌群的主要生存场所，因此特点菌群参与了新生儿免疫系统的调节。先天淋巴样细胞是机体黏膜免疫、稳态以及炎症的重要调节器官，而肠道菌群则可以通过诱导先天淋巴样细胞的遗传学变化如：甲基化、组蛋白修饰从而改变基因的转录方式[5]。另有T细胞可以通过改变肠道的炎症环境，从而增加调节型T细胞，对自身的免疫性疾病产生相应的抵抗作用，提示肠道菌群对机体的免疫系统具有重要的调节作用[6]。小胶质细胞是中枢系统的重要免疫调节细胞，肠道菌群的定植可通过恢复小胶质细胞的特性从而调整神经系统。

2.3代谢产物与神经递质途径

   短链脂肪酸是机体肠道菌群分解膳食纤维的重要产物，主要包括乙酸、丙酸以及丁酸，可被中枢神经系统中的神经递质细胞摄入，从而供应大脑神经的发育。其中丁酸盐可以增加肠道上皮细胞紧密蛋白的合成，从而达到保护肠道黏膜的作用，且在机体的血脑屏障中发挥同样的作用。另外肠道菌群还可以调节机体神经递质以及调节化合物的产生，胃肠道内含有大量的5-羟色胺，其在大脑发育中同样发挥重要作用，而肠道菌群可有效调节肠源性5-羟色胺的代谢[7]。完整的血脑屏障是保证机体神经发育、中枢神经系统动态平衡的关键环节，在胎儿发育的早期阶段就开始发育，后随胎儿的成长继续发育成熟。

2.4迷走神经调节

   迷走神经主要起源于机体的脑干，而迷走神经的传入末端主要是位于机体肠道上皮的下方位置，因迷走神经可以接受肠道菌群所产生的信号，因此可以有效介导肠道菌群以及中枢神经之间的交流。有关研究将小鼠的菌群定植到无菌小鼠上，小鼠自身的焦虑行为以及海马区域的脑源性神经营养因子的表达有效增加，而脑源性神经营养因子在神经元的生长、分化以及突触塑造上菌发挥重要作用，但在迷走神经切除后上述作用消失，提示该作用机制的调节主要依赖于迷走神经途径[8]。

综上所述，新生儿是肠道菌群以及神经系统发育的关键时期，且其中的调节作用是相互的，若新生儿的肠道菌群发生紊乱，则会到新生儿的神经发育产生不可逆的损伤，甚至增加远期神经发育不良的风险性。但目前关于肠道菌群与新生儿神经发育的调节作用目前尚处于了解的早期阶段，相关研究机制并不明确，仍需要更多的数据研究进行支持，以期为新生儿的神经系统疾病的发生以及预防提供相应的理论支持。

参考文献

[1]孙瑾.呼吸窘迫综合征早产儿肠道菌群与早期神经系统发育的相关性[D].吉林大学,2021.

[2]李鑫,关明杰.肠道菌群与儿童神经系统发育关系的研究进展[J].现代预防医学,2021,48(06):1019-1022.

[3]马丙南,朱炜春,林菁,周洁雯,高智群.HIV母婴阻断新生儿早期肠道菌群特征分析[J].山东医药,2021,61(05):31-35.

[4]母亲的肠道菌群支持宝宝大脑发育[J].中华医学信息导报,2020,35(24):14-14.

[5]卓程杰,蒋春明.肠道菌群影响生命早期神经发育的研究进展[J].浙江医学,2020,42(10):1092-1096.

[6]马烨.新生儿神经发育与肠道菌群关系的初步探讨[D].南华大学,2020.

[7]周长帅,郝斌.肠道菌群与中枢神经系统发育及免疫相关研究进展[J].中国热带医学,2020,20(04):385-389.

[8]王艳欣,迟诚,刘瑞霞,阴赪宏.肠道菌群对新生儿神经发育的影响[J].中国微生态学杂志,2020,32(02):239-242.

通信作者：毛雪