“肠脑轴”（Gut-Brain Axis）指肠子和头脑互为之中的互为做用，包涵到肠子、中枢神经系统设计和免疫整体设计互为之中的比较复杂可视化交互做用，对猿类体魄和的心理良好起比较偏重要做用。越发越快的实证证实，中枢神经系统健康成长与肠子微生物技术发酵体组管于，但因此缺泛与测试生物技术体符号物连接的两组学数据显示，到目前为止人对“肠脑轴”的自身系统并未有周到的体谅。

2023年4月2日，西班牙科尔多瓦大学Tomas Cerdo等人在Cell Host & Microbe（IF=30.3, 2023）杂志发表了题为“Infant gut microbiota contributes to cognitive performance in mice”的文章。研究人员使用16S rRNA测序、宏蛋白酶质组学和消化吸收组学分析一下揭示了婴儿认识和肠道菌群之间的联系。结果显示认识能力较好的婴儿肠道菌群可以增强小鼠的记忆，并调节了小鼠外周血皮层（PRC）的组氨酸代谢组，这些结果表明“肠脑轴”在婴儿时期就起到至关重要的作用。

英文怎么说宝贝标题：Infant gut microbiota contributes to cognitive performance in mice （Cell Host & Microbe，IF=30.3, 2023）

英文版宝贝标题：婴儿肠道微生物群有助于小鼠的认知表现

组学科技：16S rRNA+宏蛋白质组学+代谢组学

样表产品信息：婴儿粪便、小鼠粪便

探讨想法

（图源：Tomas Cerdo, et al., Cell Host & Microbe. 2023）

大部分分析結果

01、婴幼儿认识了解水平和胃肠菌群架构的关心

首先，研究人员基于贝利婴儿发育量表（BSID-III）数据，根据6个月大的婴儿在复合认识、语言和运动三个领域的得分，将婴儿分为高于中位数组和低于中位数组。通过对婴儿粪便样本进行16S rRNA分析，发现唯一与肠道微生物群落结构密切相关的BSID-III量表是复合认识（CC）。 与不超过CC中个数组（Inf-belowCC）的婴幼儿想必，高过CC中个数组（Inf-aboveCC）的婴幼儿肠子菌群兼具更大的均衡性（ 图1A）。在属水平上，Inf-aboveCC组的肠道菌群中杆菌、链球菌、拟副杆菌、严格感梭菌、霍氏杆菌和瘤胃球菌富集，而无毛螺科、嗜血杆菌和乳球菌的显著减少（图1B-D）。上述结果表明， 认得力量其他的新生宝宝，其胃肠微动物在群落成分症状上发生显著性不一致性 。

图1. Inf-aboveCC和Inf-belowCC组新生宝宝直肠菌好友分组成空间结构

02、小宝宝结识效果各种相关的宏球胆固醇组共同点

为了探究与婴儿认识相关的肠道菌群功能特征，研究人员采用宏球氨基酸组学对婴儿粪便进行分析。结果表明，Inf-belowCC组的肠道菌群富含参与细胞内运输分泌和囊泡运输的蛋白质，而Inf-aboveCC组中参与碳水化合物运输和代谢的蛋白质有增加的趋势。稀疏偏最小二乘判别分析（sPLS-DA）图显示，婴儿宏蛋白质组（图2A）和促进区分的已鉴定蛋白质组（图2B）之间存在明显区别。组氨酸酶（HutH）是Inf-aboveCC宏白质组中真正唯一的相关性丰度的蛋白酶质。随后，研究人员通过DESEq2差异丰度分析（图2C）和Wilcoxon检验进一步证实了上述结果，组氨酸分解代谢的两种下游酶尿糖酸脱水酶(HutU)和咪唑酮丙酸酶(HutI)在Inf-above CC宏蛋白质组中丰度较高。上述分析结果揭示了与婴儿认识能力相关的宏蛋白质组特征。

图2. 宏蛋白酶质组学生物富集深入分析

03、组氨酸细胞代谢与小宝宝自我认识程度相关的

宏蛋白质组学数据和生化实验结果表明婴儿组氨酸代谢与认识能力相关,因此，研究人员开发一种靶向药物细胞代谢组学方法用于定量分析组氨酸代谢物水平（图3A）。结果表明Inf-aboveCC组婴儿粪便中的尿酸盐水平显著降低，而其余组氨酸代谢物则无差异（图3B）。研究人员进一步检测了婴儿尿液中的组氨酸代谢物，结果显示与Inf-belowCC相比，Inf-aboveCC组婴儿尿液中组胺、组氨酸和尿酸水平显著升高（图3C），且Inf-aboveCC组粪便中的尿酸盐/组氨酸比值（图3D）和尿液中的组胺/尿酸盐比值（图3E）显著降低。粪便中的尿酸盐/组氨酸比值与unclass_lachnospirace_41和Lachnospiraceae incertae sedis属呈负相关，与Bacteroides_3呈正相关(图3F)。尿液中的组氨酸水平与Streptococcus_42和Bacteroides属呈正相关，而尿酸水平与Holdemanella_16呈负相关，与链球菌属呈正相关(图3G)。

图3. 组氨酸新陈代谢与婴幼儿自我意识效率密切相关

04、宝贝供体的胃肠菌群小鼠移值

最后，为了调查肠道微生物群是否有助于认知，研究人员进行了一项粪便微生物群移植（FMT）实验。结果表明，将Inf-aboveCC供体的粪便移植到GF小鼠体内，其记忆功能优于Inf-belowCC供体的小鼠（图4）。被婴儿肠道菌群定植的小鼠拥有与记忆功能相关的不同细菌分类群，认知表现较好的婴儿微生物群小鼠表现出更高的记忆功能，包括Phocaeicola, Bacteroides和Bifidobacterium物种在内的丰富分类群以及不同的组氨酸代谢组学特征（图4B），其中，毛缕菌科和拟杆菌类与婴儿认知的关联在人源化小鼠中得到了复制。此外，与接受Inf-belowCC肠道微生物组的小鼠相比，接收Inf-below cc肠子生物学技术组的小鼠HutH特异性常常更强。总之，这些结果表明通过婴儿供体的肠道菌群粪便移植的记忆功能可以传播给GF小鼠，表明肠道菌群可以作为一种促进记忆的实体。

图4. 被婴孩肠腔菌群定植的小鼠占有与记忆力特点重要性的不同的大肠杆菌分类管理群

工作小结

上述讲到，理论研究深入分析成员可顺利通过16S rRNA测序、宏胆固醇质组学和细胞分解组学深入分析创建了孩子组氨酸细胞分解组与认同互相的去联系，高并发现没事个与社会自我认同特性对应的细胞分解酶—组氨酸酶（HutH）。HutH级别的不一致性各类有差异的粪渣和尿样组氨酸细胞分解组与孩子认同管于。不仅而且，可顺利通过孩子供体的可使肠胃菌群粪渣胚胎试管移植的记性工作可傳播给无菌室小鼠，社会自我认同特性更好的孩子供体胚胎试管移植小鼠蕴含Phocaeicola, Bacteroides和Bifidobacterium等与认同特性管于的微生物。理论研究深入分析取决于孩子和好认同和可使肠胃菌分组成互相的绑定qq最先在6八个月时就创建下来了，组氨酸细胞分解物级别的调结是一个种内在的的措施。

拜谱个人总结

本研究通过16S rRNA测序和宏淀粉酶质组学分析使组氨酸酶在婴儿认识中的作用脱颖而出，并通过代谢组学和粪便移植的方法进一步验证，全部具体分析了在婴孩-排泄物囊胚移植小鼠系统中肠管菌群对自我认识本事的使用，为“肠脑轴”在婴孩期间的不断发展和使用制度化带来了了新的定义。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供蛋白质组学、代谢组学、修饰组学、16S rRNA测序等多组学技术，结合组学技术拜谱生物也推出了针对不同样本和研究领域的多组学研究方案，包括肠道篇、血液篇、医学篇等，帮助客户解决研究难题，助力多篇高分文章的发表，欢迎大家咨询!

选取文章：Tomas C, Alicia RR, Inmaculada A, et al. Infant gut microbiota contributes to cognitive performance in mice. Cell Host & Microbe. 2023, 31(12): 1974-1988. doi: 10.1016/j.chom.2023.11.004.