内分泌干扰化学物质重编程的社会行为和神经内分泌表型可通过罗伊氏黏液乳杆菌调节肠道微生物群-甲状腺-催产素轴得到缓解

由 root 提交于 周五, 10/16/2026 - 21:07
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引言:环境因素日益被认为参与自闭症谱系障碍(ASD)的病因学过程。多溴联苯醚(PBDEs)是添加于消费品中的人为合成有毒物质,作为阻燃剂使用;目前,PBDEs已成为普遍存在的环境污染物,并可扰乱甲状腺激素(TH)及神经内分泌系统。我们此前已证实,发育期暴露于PBDEs可产生类似ASD的特征,其作用涉及催产素(OXT)-甲状腺激素信号通路。罗伊氏黏液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri,LR)是一种广泛应用的益生菌,已有研究表明,其可改善小鼠模型的社会功能,并提高甲状腺激素和催产素水平。因此,我们检验了以下假设:补充LR可预防PBDE诱导的社会情绪行为缺陷,同时调节下丘脑OXT神经元上的甲状腺激素信号相关基因。方法:C57BL/6N小鼠子代在妊娠期和哺乳期通过母鼠暴露于环境相关浓度(0.1 mg/kg/d)的商业化五溴联苯醚同系物混合物DE-71,或玉米油载体(VEH/CON)。子代通过母鼠间接接受LR ATCC PTA 6475补充(107-108 CFU/mL,经口给药),或在成年期继续直接接受补充。未补充对照组给予生理盐水。结果:子代粪便微生物组分析证实,LR在出生后第40天(P40)实现定植,并于P104时耗竭。LR处理使DE-71组母鼠血浆总甲状腺素水平升高,并使VEH/CON组母鼠血浆OXT水平升高。在DE-71暴露的两性子代中,LR均使社会新奇偏好和情绪识别方面的缺陷评分恢复正常;此外,LR还使成年雌性DE-71子代长期社会识别记忆(SRM)的缺陷恢复正常,而成年雄性DE-71子代表现正常。嗅觉去习惯化降低】【。两种社会性气味之间的辨别受损,可能部分解释了 DE-71 以 LR 依赖性方式引发的社会情绪行为损害。对室旁下丘脑核(PVH)中免疫反应性催产素能神经元进行多重 RNA 原位杂交发现,与 VEH/CON 雌性相比,DE-71 雌性中甲状腺激素转运体单羧酸转运体 8(Mct8)显著上调,而碘甲腺原氨酸脱碘酶 3(Dio3)下调。益生菌处理阻止了这种由毒物诱导的重编程。DE-71 雄性催产素能神经元中的 Mct8 和 Dio3 转录本均减少,而 LR 的保护作用很小。在雌性视上核(SON)中,DE-71 使 Mct8 和 Dio3 下调,DE-71+LR 组则恢复至正常水平;雄性 SON 的转录本水平未见组间差异。粪便 16S rRNA 测序结果显示,DE-71 暴露子代雌性肠道细菌群落的 α 多样性降低、β 多样性改变,而雄性未见此现象;LR 可纠正其中大多数变化。DE-71 引起、并被 LR 逆转的分类单元丰度变化见于两种性别。雌性中的变化涉及双歧杆菌属(Bifidobacterium)、Coprococcus、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、Oscillospira 和消化球菌科(Peptococcaceae);雄性中的变化则涉及脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、Rikenella 和 Turicibacter。暴露母鼠的 α 多样性和 β 多样性均未受损,但若干厚壁菌门和变形菌门分类单元的丰度降低,而 LR 可恢复这些变化。DE-71 雄性以及 DE-71+LR 雄性和母鼠中的乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度均上调。结论:这些结果表明,发育期补充益生菌可有效缓解有机卤素诱导的、自闭症谱系障碍样的社会情绪行为缺陷,并部分纠正暴露子代肠道细菌群落的失调。且涉及两种性别。与此同时,PBDEs以性别依赖的方式改变了PVH OXT神经元中甲状腺激素(TH)调控基因Mct8和Dio3的表达,这提示TH对OXT神经内分泌细胞的调控可能影响毒物诱发的、与ASD相关的行为表现。尽管LR使两种性别的PBDE暴露后代均恢复了正常的行为表现,但下丘脑TH信号相关转录本的同步正常化在雌性中更为广泛,这表明LR预防两种性别中与ASD相关的行为缺陷时,可能涉及各自独特的并行过程。

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Margarita C. Curras-Collazo

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https://doi.org/10.64898/2026.07.18.739173

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加利福尼亚大学河滨分校分子、细胞与系统生物学系;加利福尼亚大学河滨分校神经科学研究生项目;

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引言:环境因素越来越多地被认为与自闭症谱系障碍(ASD)的病因有关。多溴联苯醚(PBDEs)是

作为消费品中的阻燃剂添加物,人为来源的有毒物质已成为无处不在的环境污染物,并会扰乱甲状腺激素(TH)及神经内分泌系统。我们此前已证实,发育期暴露于多溴联苯醚(PBDE)会产生类似自闭症谱系障碍(ASD)的特征,其机制涉及催产素(OXT)-甲状腺激素信号传导。罗伊氏黏液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri,LR)是一种广泛使用的益生菌,已有研究表明,其可改善小鼠模型的社会功能,并提高TH和OXT水平。因此,我们检验了以下假设:补充LR可防止PBDE诱导的社会情绪行为缺陷,同时调节下丘脑OXT神经元上的TH信号传导基因。

方法:C57BL/6N小鼠子代在母体妊娠期和哺乳期经母体暴露于一种商业化五种PBDE同系物混合物DE-71,暴露浓度为具有环境现实意义的0.1 mg/kg/d(DE-71),或暴露于玉米油溶剂对照(VEH/CON)。子代通过母体间接接受LR ATCC PTA 6475补充(107–108 CFU/mL,经口给药),或在成年期继续直接接受补充。未补充对照组给予生理盐水。

结果:对子代进行的粪便微生物组分析证实,LR在出生后第40天(P40)实现定植,并在P104时耗竭。LR处理提高了DE-71母鼠血浆总甲状腺素水平以及VEH/CON母鼠血浆OXT水平。在DE-71暴露的雄性和雌性子代中,LR均使社会新奇偏好和情绪识别方面的缺陷评分恢复正常;在成年DE-71雌性小鼠中,LR还使长期社会识别记忆(SRM)的缺陷恢复正常,而DE-71雄性小鼠未表现出异常。两种社会气味之间嗅觉去习惯化程度的降低,可能部分解释了DE-71以LR依赖性方式造成的社会情绪行为受损。多重RNA原位杂交

在室旁下丘脑核(PVH)的免疫反应性催产素能(OXT能)神经元上进行的分析显示,与VEH/CON雌性相比,DE-71组中甲状腺激素转运蛋白单羧酸转运体8(Mct8)显著上调,而碘甲腺原氨酸脱碘酶3(Dio3)显著下调。益生菌处理可阻止这种由毒物诱导的重编程。DE-71雄性OXT能神经元中的Mct8和Dio3转录本表达降低,而LR的保护作用极小。在雌性视上核(SON)中,DE-71使Mct8和Dio3下调,而在DE-71+LR组中恢复正常;雄性SON中的转录本水平未见组间效应。粪便16S rRNA测序结果表明,DE-71暴露后代雌性而非雄性的肠道细菌群落α多样性降低、β多样性发生改变;其中大多数变化可通过LR纠正。DE-71引起且被LR逆转的分类单元丰度变化在两种性别中均有观察到。雌性中的变化涉及双歧杆菌属(Bifidobacterium)、粪球菌属(Coprococcus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、Oscillospira属和消化球菌科(Peptococcaceae),雄性中的变化则涉及脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、Rikenella属和Turicibacter属。暴露母体的α多样性和β多样性均未受损,但若干厚壁菌门和变形菌门分类单元的丰度降低,而这些变化可通过LR恢复。乳杆菌属(Lactobacillus)的相对丰度在DE-71雄性以及DE-71+LR雄性和母体中均上调。

结论:这些结果表明,发育期补充益生菌可有效减轻有机卤素诱导的、类似于自闭症谱系障碍(ASD)的社会情绪行为缺陷,并部分纠正两种性别暴露后代肠道细菌群落的失调。与此同时,PBDEs以性别依赖性方式改变了PVH OXT神经元中甲状腺激素调控基因Mct8和Dio3的表达,提示甲状腺激素调控ೇವೆ

催产素(OXT)神经内分泌细胞可能调节毒物诱导的 ASD 相关行为的出现。尽管罗伊氏黏液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri,LR)使两性多溴二苯醚(PBDE)暴露子代的行为结局均恢复正常,但下丘脑甲状腺激素(TH)信号通路转录本的同步正常化在雌性中更为广泛。这表明,影响 LR 对两性 ASD 相关行为缺陷预防作用的独特并行过程可能确实存在。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

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本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议公开。

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发布于 2026 年 7 月 22 日。

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关键词:罗伊氏黏液乳杆菌 · 肠道微生物群 · 甲状腺激素信号 · 催产素神经元 · 社会行为 · 多溴联苯醚

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.18.739173v1?rss=1