卡特琳娜·約翰遜博士和菲利普·伯內特博士最近進行的一項新研究發現,生命早期的抗生素治療會阻礙大腦信號傳導途徑,不利小鼠的社交行為和疼痛調節中發揮作用。它今天在BMC Neuroscience上發表

來自大學精神病學和實驗心理學系的卡特琳娜·約翰遜(Katerina Johnson)正在研究破壞微生物菌叢對小鼠大腦的影響。她解釋說:“我們從以前的研究中知道,缺少微生物的動物,例如無菌動物(不含微生物)或經過抗生素治療的動物(微生物被嚴重消耗),會明顯損害社會行為。” “因此,我對微生物菌叢對腦內啡,催產素和血管加壓素信號傳導的影響特別感興趣,因為這些神經肽在社交和情感行為中扮演重要作用。”

最驚人的發現是在用抗生素治療的幼小動物中。這導致在額葉皮層中有關內啡肽,催產素和血管加壓素訊號傳導的受體表現降低。約翰遜博士評論說:“如果這些訊號傳導通路的活性降低,則可能有助於解釋抗生素治療動物的行為缺陷。儘管這項研究是在給動物服用了強效抗生素混合物的情況下進行的,但這一發現凸顯了抗生素暴露對仍在發展中大腦可能產生潛在的有害影響

伯內特博士補充說:“我們的研究強調了越來越多的共識,即在發育過程中干擾微生物組會對包括大腦在內的生理產生重大影響。”

該研究是使用相對少量的高劑量抗生素動物進行的,考慮到社會對抗生素的依賴,應該進一步研究該發現,儘管它們當然在對抗細菌感染的醫療中仍擔任至關重要的作用。

這也是第一個研究微生物組是否影響大腦腦內啡系統(腦內啡活化鴉片受體)的研究,因此這些發現可能具有臨床意義。約翰遜博士說:“抗生素對腦內啡系統的不利影響可能不僅影響社交行為,而且還影響疼痛調節。實際上,我們知道腸道微生物組會影響疼痛反應,因此這可能是其作用方式之一

'從我們的研究中得出的令人驚訝的觀察結果是,無菌和經抗生素處理的小鼠的結果存在差異,因為神經遺傳學變化通常呈現相反走向。此相關的發現,因為通常認為使用抗生素來消滅微生物組是無菌動物的一種更容易獲得的替代方法。然而,我們強調在研究微生物對大腦和行為的影響時,有必要將這兩種治療方法視為微生物組操縱的不同模型。

鄭醫師補充:

這項研究的提出,主要還是想提醒大家,對於幼童抗生素的使用務必謹慎,抗生素的濫用不只影響免疫系統,同時還可能影響神經傳導、日後社交功能甚至是痛覺調控,不可不慎。

參考文獻:

Katerina V. A. Johnson, Philip W. J. Burnet. Opposing effects of antibiotics and germ-free status on neuropeptide systems involved in social behaviour and pain regulationBMC Neuroscience, 2020; 21 (1) DOI: 10.1186/s12868-020-00583-3

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