成大破解腸道菌透過腦神經迴路抑制賀爾蒙影響社交行為

【記者 陳聖璋 / 台南報導】國立成功大學醫學院生理學科暨研究所助理教授吳偉立研究團隊發現,腸道菌可透過腦部特定的神經迴路,調控動物的壓力反應與社交行為,社交行為在群居動物中可提升生存、提供安全感、降低能量消耗等功能。經實驗證實,他們找到糞腸球菌透過腸道、大腦的溝通機制,抑制小鼠壓力賀爾蒙,並促進其社交行為。該研究成果2021年6月30日刊登在國際權威期刊《Nature》自然雜誌科學期刊。

「腸其實是一個相當複雜的器官,寄居著上千種不同細菌,數量高達上百兆,有多種可能性可以影響實驗結果」。在吳偉立的研究文章中提出洋洋灑灑至少167張的數據圖,是多項扎實的實驗逐漸累積、堆疊的結果。

吳偉立表示,目前透過動物實驗找到糞腸球菌,證實糞腸球菌有助減輕小鼠壓力並調控其社交行為,學界也有部分研究支持這樣的論點,但這隻細菌的抗藥性很強,若能成功分離出降低壓力賀爾蒙及增加社交行為的糞腸球菌成分,未來應用價值會比較高。團隊將持續投入系列研究,找出糞腸球菌究竟是透過何種方式或其代謝物質來影響宿主的壓力反應。


▲實驗鼠注射CNO後之社交行為表現。
(圖/記者陳聖璋翻攝)

成大校長蘇慧貞表示,堅持跟自律,沒有一段路是浪費的。吳偉立為了登上《Nature》堅持多年,成大能共同成就新進教師專注研究,是老中青三代學者共同開創的台灣新科學研究態度。

科技部表示,該研究成果解開了腸道中寄居的細菌,如何影響宿主社交行為之謎,而社交行為的缺損是自閉症、思覺失調症、憂鬱症、社交焦慮症等失調症的症狀之一。此研究成果受到國內外重視,也是將臺灣基礎科學研究實力推向國際的最佳典範。

今(14)日科技部舉辦線上成果發表會,科技部生科司司長陳鴻震指出,吳偉立的研究是重要科學突破,備受國內外矚目吳偉立是台灣培育的年輕學者,帶領台灣學生主導重要議題,並在國際頂尖期刊發表成果,為國內科學研究樹立典範。

吳偉立大學主修海洋生物學,接受了很多生態、分類、演化的理論薰陶;碩士論文研究蓋斑鬥魚打架時腦部神經傳導與身體表徵體色的關係;博士論文的研究是探討周邊神經系統如何影響中樞神經所調控的行為表現;博士後研究最初的研究方向則跟母體免疫反應造成胎兒神經發育與子代行為發展有關;博士後研究後半段則是研究腸道共生細菌透過腸腦軸調控神經與行為表現。

《Nature》自然雜誌是科學領域的頂尖期刊,其投稿要求非常高,吳偉立表示,大腦、腸道的連結與溝通機制,以及腸道中微生物如何影響大腦神經反應,研究議題也相當複雜,實驗難度高,這為時6年的研究加上投稿、上稿的過程,從美國到台灣,包括3年在美國加州理工學院,以及3年在成功大學的研究,能做出這份完整的研究十分不容易。