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Fish Have a Brain Microbiome. Could Humans Have One Too?
2025/4/24
Quanta Science Podcast
C
Christopher Link
I
Irene Salinas
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Janos Heller
M
Matthew Ohm
旁
旁白
知名游戏《文明VII》的开场动画预告片旁白。
研
研究人员
研究人员: 最近发表在《科学进展》上的一项研究，为脊椎动物，至少鱼类，大脑中存在微生物组提供了迄今为止最强的证据。新墨西哥大学的研究人员发现，鲑鱼和鳟鱼的大脑中存在着大量的细菌群落，许多微生物物种具有特殊的适应性，使它们能够在大脑组织中生存，并能穿过保护性血脑屏障。
Matthew Ohm: 鱼类大脑中存在微生物组的发现，使得人类大脑也可能存在微生物组的可能性不再显得异想天开。这项研究结果令人信服，它为我们提供了确凿的证据，证明脊椎动物的大脑中确实存在微生物组。因此，人类拥有大脑微生物组的想法并非异想天开。当然，这并不能告诉我们任何关于大脑微生物组本身的信息，但它确实告诉我们，在这篇论文发表之后，如果我们发现这种情况，我们就不应该感到太惊讶了，我们应该投入更多资源来探索这一想法。我认为在这篇论文发表之前，认为存在大脑微生物组的想法有点异想天开。我个人认识很多科学家，他们只是嘲笑这种想法，但我觉得这篇论文让我们对这个问题有了更清晰的认识。在许多方面，鱼类的生理机能与人类相似，但也存在一些关键差异。
Christopher Link: 这项研究增加了思考鱼类微生物组是否与哺乳动物和人类相关的可能性。人类肠道微生物组在人体中起着关键作用，通过肠脑轴与大脑沟通，维持免疫系统。
Irene Salinas: 由于鼻子和大脑之间的距离很近，鼻腔中的微生物群可能已经定殖在大脑的嗅球或其他区域。我的实验室长期以来一直在研究鼻腔免疫以及微生物群如何影响嗅觉功能。我们一直都在思考，这些微生物群是否会定殖在大脑的嗅球或其他大脑区域，因为鼻子和大脑之间的距离非常近，它就像一个一步突触，是一条直接的途径，许多病原体都利用这条途径侵入大脑。因此，我一直都在想，嗅球是否直接取样外部微生物群，或者是否有一些微生物群直接到达嗅球。经过多年的好奇，她决定在她最喜欢的模式生物——鱼类身上验证她的猜想。通过对鱼类整个身体微生物组的采样分析，我们发现鱼类大脑中存在大量的细菌，并且这些细菌是活的，并非休眠或死亡状态。我们还发现，这些细菌能够穿过血脑屏障，这可能是因为它们在鱼类发育早期就已定殖，或者通过血液和肠道持续渗入大脑。一些细菌能够产生分子来打开和关闭血脑屏障中的连接，或者逃避免疫反应。我们甚至在显微镜下捕捉到一个细菌正在穿过血脑屏障的画面。
Janos Heller: 血脑屏障并非完全不可渗透，它会随着昼夜节律和月经周期而发生变化。此前在人类大脑中发现的微生物通常与感染或疾病有关。检测方法的改进使得人们重新审视人类大脑中是否存在微生物组的可能性。
Deep Dive
This chapter explores the recent discovery of brain microbiomes in fish, challenging the long-held assumption that the brain is a sterile environment. The discovery provides evidence that brain microbiomes may exist in other vertebrates, including humans, and warrants further investigation.
- Discovery of bacterial communities thriving in salmon and trout brains.
- Many microbial species have adaptations to survive in brain tissue and cross the blood-brain barrier.
- Fish physiology similarities to humans make the possibility of human brain microbiomes more plausible.
Shownotes Transcript