多细胞生物与病毒、细菌、真菌和寄生虫的复杂组合共同进化，统称为微生物群。在哺乳动物中，微生物群组成的变化可以影响许多生理过程（包括发育、代谢和免疫细胞功能），并与多种疾病的易感性有关。微生物群的改变也可以调节宿主行为，如与各种神经精神障碍有关的社会活动、应激和焦虑相关反应。然而，微生物群影响神经元活动和宿主行为的机制仍不清楚。来自美国康奈尔大学的Conor Liston团队和David Artis 团队合作研究表明，发现小鼠恐惧记忆消除需要菌群的参与。作者发现，与正常小鼠相比，ABX小鼠恐惧条件发射反应正常，但是恐惧消除反应异常。为了进一步确定这一结论，作者用同种方式检测无菌小鼠（GF），发现，与ABX小鼠类似，GF小鼠的恐惧消除也发生异常。这些结果都说明，菌群是恐惧记忆消除的决定因素之一。接下来，作者探究这一过程的在分子上，细胞上和组织学层面的神经学基础。作者提取正常小鼠和ABX小鼠的mPFC细胞并做RNA测序，发现二者转录组区别很大。通过STRING，KEGG和GO等数据库分析差异基因，发现这些基因集中在神经细胞活化，突触功能，中枢神经系统成熟和突触可塑性等方面。在细胞上，作者通过单细胞核测序技术（snRNA-seq），比较分析正常小鼠和ABX小鼠mPFC样品的细胞差异。结果显示，活化性神经元比抑制性神经元变化剧烈。星形胶质细胞，髓鞘少突胶质细胞和小胶质细胞这三类辅助性细胞变化最为明显。总之，这些数据表明，恐惧消退学习需要在出生后早期神经发育和成年小鼠体内的微生物源信号，这对我们理解饮食、感染和生活方式如何影响大脑健康和随后对神经精神疾病的易感性有启示。

Coco Chu1, Mitchell H. Murdock, Deqiang Jing, et al. The microbiota regulate neuronal function and fear extinction learning. Nature, 2019.

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1644-y

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1644-y