APS 综述︱深圳先进院刘欣安/深圳儿童医院操德智团队系统总结肠道菌群参与神经发育的跨代机制:从母体环境到子代大脑
- 2026-04-26 13:33:54
撰文︱刘欣安/操德智团队
研究进展
现有研究表明，孕期是神经系统与肠道菌群协同塑造的重要时间窗口。母体的营养结构、代谢状态及肠道菌群组成，可通过菌群相关代谢物和免疫信号影响胎盘功能及胎儿神经发育过程。多项动物研究显示，母体高脂饮食、营养失衡或肥胖状态会重塑其肠道菌群结构，并改变后代早期菌群定植特征，进而影响代谢调控通路及神经相关行为表型。关键营养素（如叶酸、维生素D）在神经发育中的作用，除直接参与发育过程外，也可能通过调节菌群相关的代谢与表观遗传通路，对神经发育相关基因的表达产生长期影响。这些研究提示，母体肠道菌群是孕期环境因素作用于神经发育的重要中介环节。
在机制层面，综述强调肠道菌群对神经发育的影响并非通过单一途径实现，而是由神经、免疫与代谢系统构成的多层级网络共同介导。母体肠道菌群产生的短链脂肪酸、色氨酸代谢物等可进入体循环，调节母体免疫状态并影响胎盘及胎儿的信号环境；分娩方式和生命早期喂养模式则通过影响新生儿初始菌群结构，参与免疫系统成熟过程，并与后续神经发育密切相关。
母体孕期应激与免疫激活被认为是神经发育障碍风险的重要环境因素，其影响在一定程度上可通过肠道菌群变化加以放大。研究显示，孕期心理应激或炎症状态可改变母体肠道菌群组成，并伴随促炎因子水平变化，这些变化可通过母体—胎盘—胎儿通路影响神经免疫发育进程。在多种模型研究中，特定菌群代谢物（如丙酸、4--乙基苯基硫酸酯）被证实可调控少突胶质细胞功能、髓鞘形成及相关行为表型。综述指出，这类代谢物更可能在发育关键窗口期改变神经发育的风险背景，而非作为单一决定性致病因素。
在干预层面，作者并未将肠道菌群调节简单等同于疾病治疗，而是将其置于神经发育早期风险调控的研究框架中进行讨论。通过孕期及婴幼儿期的营养结构优化、益生菌或益生元干预，调节母体及早期菌群状态，有望影响神经—免疫代谢网络的发育方向。尽管目前相关人群研究仍以相关性证据为主，该领域已为理解神经发育障碍的早期起源及潜在干预窗口提供了新的研究思路。
图1.肠-脑-免疫代谢网络在跨代发育调节中的作用。
总结与展望
总体而言，该综述从机制整合的角度系统梳理了肠道菌群在神经发育中的作用证据，提出其作为连接环境因素与神经发育表型的重要生物学接口，为神经发育研究从现象描述走向机制解析提供了新的框架，也为围绕生命早期窗口期的精准干预研究奠定了理论基础。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41401-025-01693-6
深圳先进院脑所/深港脑院的刘欣安与深圳市儿童医院的操德智为本文的共同通讯作者；深圳先进院脑所/深港脑院的王若曦为第一作者；深圳先进院/深港脑院为第一单位。研究论文的共同作者还包括深圳先进院的Ali Afzal、景晓源、陈祖昕，深圳市儿童医院新生儿科冯晋兴主任，以及康复大学的周宇教授。
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