Nature子刊：揭示脆弱拟杆菌在婴儿神经认知发育中的重要性

科研成果 Feb 28, 2025

[IF：14.7]研究成果要点

1、在研究中，脆弱拟杆菌是所有儿童中第4大丰富的物种，其相对丰度在健康儿童中更高（健康儿童平均相对丰度为0.0748，而中度急性营养不良（MAM）儿童为0.0487），表明其可能与健康的肠道微生物群落结构相关。

2、脆弱拟杆菌与丙酮酸发酵途径相关联，这些途径可能对肠道微生物群落的功能和宿主健康有重要影响，例如通过产生短链脂肪酸等代谢产物，这些代谢产物可能对肠道健康和宿主的全身代谢产生积极影响。

3、脆弱拟杆菌的相对丰度与脑电图（EEG）功率谱密度（PSD）中的某些频率带（如β和γ频率带）以及表达性沟通能力相关联。这些频率带与注意力、警觉性和高级心理活动有关，而表达性沟通能力是衡量儿童认知和语言发展的重要指标。这种关联表明，脆弱拟杆菌可能通过影响肠道微生物群落的代谢功能，进而影响宿主的神经发育。

4、在多模态随机森林模型中，脆弱拟杆菌的相对丰度被识别为预测儿童营养状况的重要特征之一，尽管其在单独的微生物组预测模型中表现不佳，但在整合模型中显示出重要性，这强调了其在肠道微生物群落与宿主健康之间潜在联系中的作用。

综上所述，脆弱拟杆菌在肠道微生物群落中具有重要作用，其相对丰度与儿童的健康状态、神经发育相关指标以及脑电活动存在关联。它可能通过参与发酵途径，影响肠道代谢产物的生成，进而对宿主的神经发育和认知功能产生积极影响。此外，脆弱拟杆菌在多模态预测模型中的重要性也表明，其在肠道微生物群落与宿主健康之间的相互作用中可能发挥关键作用。

脆弱拟杆菌形成一个具有丙酸合成、脑电图 PSD 和表达流的网络，该网络与 MAM 和营养良好的儿童中粘液链球菌、唾液链球菌聚焦特征集群呈反相关

中文摘要翻译

每年有 3000 多万儿童受到营养不良的影响，这种影响既直接又持久。幸存者往往会遭受持久的神经认知后果，影响学习成绩和社会经济成果。人们对这些后果的产生机制知之甚少。通过使用多系统 SHAP 解释随机森林模型和网络分析，我们发现在孟加拉国达卡的一组一岁儿童中，中度急性营养不良（MAM）与粪便粘膜罗氏菌（Rothia mucilaginosa）、唾液链球菌（Streptococcus salivarius）的富集和脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）的减少有关。这些微生物组变化形成了相互关联的途径，其中包括血浆奇链脂肪酸水平降低、颞叶和额叶脑区伽马和贝塔脑电图功率下降以及发声减少。这些发现支持这样的假设，即口腔共生物种的长期定植会延迟肠道微生物组和大脑的发育。虽然因果关系还需要经验验证，但这项研究为改进针对 MAM 相关神经发育缺陷的干预措施提供了启示。

参考文献

Portlock T, Shama T, Kakon SH, et al. Interconnected pathways link faecal microbiota plasma lipids and brain activity to childhood malnutrition related cognition. Nat Commun. 2025;16(1):473. Published 2025 Jan 8. doi:10.1038/s41467-024-55798-3