微生物如何影响动物社会行为?通过影响激素
菌肠脑轴的存在,将社会行为和微生物组之间建立了联系,如果老鼠肚子里没有任何肠道细菌,它们繁殖时会表现出更多的反社会行为。
人们注意到无菌老鼠的一种应激激素--皮质酮显著升高。在人类中,这种激素是皮质醇。
最近的一项研究首次确认,皮质酮水平升高和肠道微生物多样性降低有关,也就是说肠道里面菌的种类越少,皮质酮的水平越高。
人们发现,在大脑下丘脑室旁核的一组神经元受影响尤为突出,通过阻止皮质酮激活无菌小鼠的这些特定神经元之后,令人难以置信的是,尽管这些老鼠没有任何肠道细菌,且它们的皮质酮水平仍很高,但是这种改变还是恢复了它们正常的社会行为。
缺乏肠道细菌是如何增加皮质酮水平呢?
研究人员系统地锁定了一种似乎直接影响应激激素水平的特定细菌。在给无菌小鼠喂食一种肠道中的粪肠球菌后,它们的皮质酮水平下降了、社交行为得到了改善。
这证实了肠道细菌通过影响激素影响小鼠社会行为。
不过,目前还不清楚这种特殊的细菌是如何直接降低皮质酮水平的,其他细菌物种也可能发挥类似的作用。
在这个方面,我们可以做些大胆的猜测,某些微生物的进化是为了促使宿主产生更大的社会行为。
这对微生物有什么好处呢?
我们可以从病原菌上来理解这个事情,病原菌的目的是感染宿主,但是不能只感染一个宿主,万一感染厉害了,他死了,病原菌也会跟着死。
那要怎么办呢?
比较合理的办法就是感染尽可能多的宿主,让宿主之间相互接触,病菌自己就能在特定种群中传播了,这个接触的过程就是社会交往。
这也就不难理解,阻断新冠病毒传播的途径就是居家隔离,阻断人们的社会交往了。
经过长时间的进化,共生细菌已经进化出了一些特性,这些特性促进动物表现出压力下的社会行为、在群体中传播微生物、在动物中创造社会群体以保护微生物群落和/或影响动物交配,进而扩大宿主-微生物群跨代共生。
照这个思路,我们可以重新理解动物的行为了,你做的每件事儿究竟是谁在控制?
宅在家里,不愿意出门,究竟是谁的主意?
原文:Microbiota regulate social behaviour via stress response neurons in the brain。www.nature.com/articles/s41586-021-03669-y