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人类大脑也会存在细菌:无菌器官屏障如何被突破?
时间:2018-12-16   作者:admin  点击数:

  你所领导的“阿拉巴马大脑标本馆”(Alabama Brain Collection)益似是这项钻研的主要资产?

  你能够始末调整微生物群来操纵(动物的)走为和认知,甚至结构。以无菌幼鼠为例,它们体内异国微生物群,倘若你用粪便移植的手段将平常幼鼠的粪便植入它们体内,就会使它们的许众走为得到改善。倘若你将幽门螺旋杆菌植入幼鼠体内,它们就会产生新的认知和走为题目。患有分别疾病的人体内具有分别的粪便微生物群。帕金森氏症患者体内的微生物群就与其他人分别。

  有异国能够这些是在人物化后进入大脑的细菌?

  吾们望到的是4个无菌的幼鼠大脑。其中两个用16S微生物组分析进走了检查,表现它们不具有任何细菌。但是,微生物组分析不及通知你有众少细菌,只能通知你在一个给定样品平分别细菌的比例。因此,倘若无菌幼鼠体内有0.0001克细菌,野生型幼鼠体内有150克细菌,而微生物组分析不及逆映这些。你能够在16S微生物组分析中发现在食物中被杀物化的细菌片段。吾们还必要检测16S分析中行使的试剂,望望是否有任何试剂引入了细菌。

  倘若细菌真的能从肠道进入大脑,那它们是如何做到的?

  倘若钻研终局能被证实——尚未清晰倾轧污浊的能够——那么这项做事就开辟了钻研微生物组和疾病的新途径。钻研幼组在今年11月的神经科学协会年会上发外了他们的终局。近日,Nautilus网站采访了罗莎琳达·罗伯茨,以下就是此次访谈的主要内容。

  这些细菌是活的吗?

  你们有异国望到物化亡的细菌?

  吾认为它们是在世的。隐微它们望首来很健康。物化亡细菌望首来有点像幽灵,只是碎片化的细胞形态。这些细菌望首来不是那样。倘若它们那时在世,并且在物化后大脑中被凝结在某暂时刻,那将专门风趣。吾想晓畅能否培养吾望到的这些细菌,不悦目察它们是不是真的在世,然后做一些实验,晓畅它们喜欢大脑分别区域的因为。吾们进走的16S微生物组分析并不及通知你有众少细菌,或者它们是否在世。

  你能倾轧其他样式的污浊吗?

  吾得到的手段提出之一,是将标记的细菌移植到无菌幼鼠体内,望它们进入大脑必要众长时间。吾还想望望吾的那些物化后标本,望望分别的疾病是否会转折大脑中细菌的位置或细菌的类型。风趣的是,吾异国在大脑中望到任何幽门螺旋杆菌。这是一栽据称能导致认知窒碍的细菌。

  你觉得是什么使你的图像引首这么众人的关注?

  是的,但是吾要表明一下。对于电子显微镜,你必要在物化亡后8幼时内处理大脑。现在平均的物化后时间阻隔挨近24或30幼时。因此,实际上能够只有10%或15%的受试样品正当电子显微镜检查。(任天)

电子显微镜下人体大脑中轴突左右的细菌(红色箭头)。最左边的谁人细菌益似正在钻入轴突内部。电子显微镜下人体大脑中轴突左右的细菌(红色箭头)。最左边的谁人细菌益似正在钻入轴突内部。  声明:新浪网独家稿件,未经授权不准转载。 -->

  在大脑中发现细菌清淡是专门糟糕的新闻。人体始末血脑屏障来珍惜大脑免受各栽细菌的侵占,而大脑也被认为是一个无菌器官。当屏障被损坏时,诸如脑热和脑膜热等疾病就能够发生。当罗伯茨和她的同事,夏琳·法默(Charlene Farmer)和考特尼·沃克(Courtney Walker),认识到结构玻片中的这些未知物体其实是细菌时,都感到专门惊讶。

  钻研者挑出了哪些描述微生物群影响大脑的机制?

  吾们对肠道-大脑走为的晓畅有众少?

  吾必要晓畅科学界对该钻研的望法。吾想望望本身能否相关上一些微生物学家,或者其他能够正在以吾很难做到的手段钻研这一题目的人。于是,终局就是云云。吾已经接到一些科学家的电话,说“嗨,让吾们交换论文,谈一谈这个题目吧”。一篇论文的发外必要很长时间,到它真实发外时,你能够已经在做别的事情了。因此,始末这栽(海报的)样式,你能够展现初步的做事,与同走交谈并晓畅他们的思想,商议下一步的现在的,而不是仅仅坐在你的办公室里,挠着头问本身,“这到底是什么?”

  为什么选择在海报上展现这项钻研?

  现在吾还不及倾轧污浊的能够性。但是,即使这是污浊,细菌的分布也专门稀奇。它们倾向于特定的细胞间片面,这本身就专门风趣。吾们必须始末专门体系的钻研来倾轧污浊的能够性,总共都经过灭菌和高压消毒,准备无菌幼鼠、通例幼鼠和人类大脑的样品。

  罗莎琳达·罗伯茨(Rosalinda Roberts)是美国阿拉巴马大学的神经学家,她已经习气于在大脑中望到各栽清新的形状。以前30众年里,她在电子显微镜下不悦目察了多数的大脑结构,频繁会遇到“未知物体”——不该该出现在结构里的幼颗粒或幼球体,而且益似与她钻研的突触等结构没什么相关。她注释道:“吾会说,‘益吧,吾不会着重那些。’”现在总共都转折了。

  你不悦目察的大脑是否答为细菌而展现任何热症迹象?

  按照形态学标准,吾最先疑心它们是细菌。吾向一位细菌学家展现了这些图片,他说“这些是细菌”。然后,吾们又进走了一次核糖体分析,发现它们是肠道细菌。这专门风趣,由于现在学界对肠道-大脑的钻研很感趣味。

  世界上并异国那么众电子显微镜行家。现在的神经学家想要晓畅分子、细胞内部、死板论以及更添详细的新闻。对人类物化后的电子显微镜检查专门稀奇,只有另外一个钻研幼组在做这个。这个钻研必要电子显微镜行家与“大脑银走”配相符,或者取得一个物化后阻隔专门、专门短的大脑结构标本。云云的组相符并不总是会一首发生。

  吾们望到,它们喜欢钻到血脑屏障周围的星形胶质细胞内部。它们还喜欢钻到轴突中。轴突是进走新闻传递的大脑区域之间特出的片面,表面遮盖着富含脂质的髓鞘。此外,在幼鼠(而非人类)体内,细菌喜欢进陷溺经元的细胞核。现在还不晓畅这意味着什么。它们为什么喜欢侵占某些细胞类型?吾晓畅某些细菌栽类喜欢脂肪,另一些喜欢糖类。髓鞘含有很众脂质,而星形胶质细胞含有糖类。细菌的分布也外明吾们的不悦目察并不十足是由于污浊,否则吾们就会其他地方也发现细菌,而不光限于特定区域。

  吾还没见到云云的钻研。关于新闻始末什么路线进入大脑的题目,能够有很众推想。其中一个推想是,新闻始末支配胃部的神经向上传递,其中一条神经便是迷走神经。在一项钻研中,科学家堵截了迷走神经,终局就再也不及始末转折微生物群的手段来操纵大脑走为。这外明不论他们在做什么,都与迷走神经相关;至于原形做了什么,他们并未表明。

  这一系列钻研是如何最先的?

  吾不是微生物学家,因此也只能做出推想。细菌倘若从迷走神经进入大脑,就必须钻入髓鞘,并始末内部运输到达迷走神经背核,然后脱离并进入大脑的其他区域。这些细菌也能够始末血脑屏障进入大脑。大脑中有些地方并不相等严密,比如一个被称为“化学敏感触发区”的区域。该区域位于脑干,是血脑屏障中足够孔洞的地方。之因此会云云,是由于大脑未必必要晓畅你是不是吃了有毒的东西,从而触发呕吐逆答。由于相通的因为,垂体周围的血脑屏障也不是很严密。吾想更详细地不悦目察这些血脑屏障中存在许众孔洞的区域,望那里是否有更众的细菌。

  这正是吾最初的思想。能够这些细菌是在人物化后侵犯了大脑,并最先以大脑结构为食。但是,它们也展现于那些物化亡时立即被固定的幼鼠大脑中,异国任何物化后人造干预或时间能够让细菌侵犯。因此,这并不是一栽物化后人造转折的形象。而且,在处理过程中,大脑不是放在固定剂中,就是在冷冻。吾无法注释细菌在人造处理之后还能进入大脑。它们为什么要进入一个不友益的、固定在抗菌溶液里的大脑呢?

  为什么你认为只有本身的实验室取得了这一发现?

  这些细菌中有许众刚益处在“举步欲迈”的时刻,正准备进陷溺经元或穿过轴突。还有些细菌正处于破碎过程。它们还很挑剔,相等偏疼益大脑中的某些区域,而周围的大脑结构并异国展现热症迹象。当这些细菌存在于大脑中时,倘若谁人人是在世的,就表明它们并不是致病菌。

  你是怎么晓畅这些物体是细菌的?

  倘若在一幼我在世的时候,真的有细菌从肠道进入大脑,那这就是真实的范式变化,由于大脑与其他器官相比,不息都被认为是无菌的。在非创伤、非感染的大脑结构样品中找到细菌,十足出乎了吾们的预料。

  你望到的细菌是否会偏疼益大脑中的某些片面?

  吾没望到物化亡的细菌。清淡它们会被巨噬细胞吞噬,或者在溶酶体途径中被处理失踪。吾望到的细菌具有完善的结构,其中许众具有中隔的细胞板,外明它们正在破碎。

  你们行使的另一组对照是无菌幼鼠的大脑,你们望到了什么?

  这些细菌益似异国引首热症逆答。这很稀奇,由于你以为它们会。这意味着,或者整个事情是物化后或固定之后的污浊,或者它们只是对大脑异国致病性。

  你们还想做什么尝试?

  吾的整个做事生涯几乎都在钻研精神破碎症。吾的钻研手段是不悦目察精神破碎症患者物化后大脑中能够存在的突触迥异和病理学特征。众年来,在望到这些未知物体时,吾会无视它们。然后,吾有一个本科生,考特尼·沃克,她正在阿拉巴马大学修读荣誉课程。那时她钻研的是暗质(substantia nigra),这是大脑中含有众巴胺神经元的区域。她不息望到这些物体——吾们称之为“那些东西”——并且不息在探讨这个题目。这最先成为困扰实验室的一个谜团。

  新浪科技讯 北京时间12月12日新闻,据国外媒体报道,一项令人不料的新钻研终局吸引了神经科学界的关注。

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