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【肠道细菌噬菌体竟与人类执行力和记忆力有关，脑肠轴或增加新成员】人类和其他哺乳动物一样 ， 身体被包括细菌、病毒和真菌在内的数万亿微生物占据 ， 这些微生物被统称为共生菌群 。 从某种意义上来说 ， “人”是一个由人体和共生菌群的多元复合体 。 人体肠道内寄生着大量细菌 ， 这些肠道菌群的失衡 ， 影响着人类肥胖、肠炎、自身免疫疾病、对癌症治疗药物的反应 ， 甚至影响人类寿命等等 。 因此 ， 有必要了解人类的肠道细菌以及感染这些细菌的噬菌体在人类健康、疾病 ， 甚至心理上发挥重要作用 。 近日 ， 西班牙的多家科研机构合作 ， 在Cell子刊 Cell Host and Microbe上发表了题为：Caudoviralesbacteriophages are associated with improved executive function and memory in flies mice and humans的研究论文 。 该研究发现 ， 肠道中存在的有尾噬菌体目噬菌体可以促进果蝇、小鼠和人类更好的执行功能和记忆力 。 这表明噬菌体可能是微生物-大脑调控轴的新的参与者 。
噬菌体（Phage） ， 是感染细菌、古菌等微生物的一类病毒的总称 ， 噬菌体必须在活菌内寄生 ， 有严格的宿主特异性 ， 其取决于噬菌体吸附器官和受体菌表面受体的分子结构和互补性 。 噬菌体是病毒中最为普遍和分布最广的群体 ， 在一些充满细菌群落的地方聚集 ， 如：泥土、动物和人类的肠道中 ， 都有着丰富的噬菌体 。
2021年2月 ， Cell期刊发表的一篇论文显示 ， 人体肠道内存在着14万种以上的噬菌体【2】 。 之前有研究表明 ， 肠道中某些类型的细菌的存在可以促进或阻碍心理功能（mental functioning） 。 噬菌体是寄生于细菌并在其中繁殖的病毒 ， 对细菌有着直接影响 ， 因此 ， 研究团队想搞清楚噬菌体是否也能影响心理功能 。 为了确定肠道噬菌体水平和认知能力之间是否存在联系 ， 研究人员将重点放在了微小噬菌体科（Microviridae）和有尾噬菌体目（Caudovirales）上 。 他们首先测试了114名志愿者的粪便样本 ， 然后再次测试了另外942名志愿者的粪便样本 ， 两次都测量了这两类噬菌体的水平 。 此外 ， 他们还对每个志愿者进行了几次记忆和认知测试 ， 结果发现 ， 那些具有较高有尾噬菌体目（Caudovirales）水平的志愿者往往在测试中表现更好 。 相比之下 ， 那些具有高微小噬菌体科（Microviridae）水平的人往往在测试中做得更差 。 研究团队随后对各种类型的食物进行了研究 ， 以了解这两类噬菌体如何进入人体肠道的 ， 他们发现最常见的途径似乎是通过乳制品 。
接下来 ， 研究团队将人类志愿者的粪便样本移植到果蝇和小鼠的肠道中 ， 来进行进一步研究测试 。 通过与对照组比较 ， 来测试移植后的实验组的认知和记忆能力 。 与在人类中的发现类似 ， 移植了含有高水平有尾噬菌体目（Caudovirales）样本后 ， 在测试中往往表现更好 ， 这些小鼠新物体识别测试的分数增加 ， 并上调了前额叶皮层中促进记忆的基因表达 。 而那些移植了含有高水平微小噬菌体科（Microviridae）样本后 ， 在测试中往往表现的更差 。 而将长尾噬菌体科噬菌体通过饮食给予果蝇 ， 会增加果蝇记忆测试得分 ， 促进其与记忆有关的大脑基因上调 。
这项研究表明 ， 肠道中的细菌噬菌体与动物和人类的执行功能及记忆力有关 ， 也表明噬菌体可能是微生物-大脑调控轴的新的参与者 。
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