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Mol Brain:食品添加剂中的过量丙酸会导致大脑发育异常!

2020年7月27日讯 /生物谷BIOON /——韩国大脑研究所(KBRI,由Suh Pann-ghill领导)近日宣布,由Mun Ji-young博士领导的研究小组揭示了由人类肠道微生物失衡导致自闭症的机制。这一发现发表国际科学杂志Molecular Brain上。

人类的肠道通常被称为"第二大脑"。"肠脑轴"是指吸收到肠道的物质通过血管进入大脑并对其产生影响的概念。随着这一概念继续得到广泛关注,过去几年里科学家们进行了一系列相关研究。

据推测,自闭症可能与人类肠道微生物有关,因为自闭症儿童经常经历胃的紊乱,如肠易激综合征。然而,自闭症和人类肠道微生物群之间的确切关系还有待确定。

最近,有报道称,给小鼠注射丙酸(PPA)后,小鼠表现出类似自闭症状的行为。PPA是一种食品添加剂,用于延长加工食品的货架期,甚至在乳制品、罐头食品等产品中也有。

研究小组将PPA注射到培养的小鼠神经元中,观察海马神经元的形态和蛋白表达。研究发现,由于自噬的破坏,树突棘的数量减少。

自噬是去除不必要的蛋白质和细胞器的自然细胞机制。PPA的使用会阻碍自噬体与溶酶体融合的过程,从而积累细胞废物,减少突触形成所必需的树突棘的数量,最终阻碍儿童大脑的发育。

研究还发现,在PPA处理的细胞中,细胞外信号调节激酶(ERK)通路过度激活。当添加一种破坏ERK的酶时,树突棘的数量得到了恢复。

本研究的意义在于,通过发现过量使用PPA这一最常用的食品添加剂可能诱发自闭症,确定了人类肠道细菌代谢物对神经元的影响。

该研究主要研究人员Mun Ji-young说:"这项研究揭示了人类肠道微生物对人脑的众多影响之一。我们计划继续研究PPA诱发大脑疾病的机制,并在未来将这些发现应用于相关疾病的治疗。" (生物谷Bioon.com)


参考资料:

Hyosun Choi et al, Propionic acid induces dendritic spine loss by MAPK/ERK signaling and dysregulation of autophagic flux, Molecular Brain (2020). DOI: 10.1186/s13041-020-00626-0

发布时间:2020/7/27 0:00:00