自闭症新发现:KDM5-菌群相互作用可调节社会行为(国人作品)

南京医科大学刘星吟等人于2019年3月19日在《Cell Host & Microbe》上发表题目为《Drosophila Histone Demethylase KDM5 Regulates Social Behavior through Immune Control and Gut Microbiota Maintenance》的文章。该研究发现KDM5-微生物群相互作用有助于动物的社会行为。缺乏kdm5的果蝇表现出肠道营养不良,社会行为异常和免疫激活异常,补充植物乳杆菌可以对其改善。

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文章摘要

在智力障碍(ID)和自闭症谱系障碍(ASD)患者中发现组蛋白去甲基化酶KDM5A,KDM5B或KDM5C的功能丧失性突变。

在这里,我们使用模式生物Drosophila melanogaster来探究KDM5如何影响ID和ASD。我们表明,减少KDM5导致肠屏障功能障碍和社会行为的变化,这与肠道菌群组成的变化相关。通过给予抗生素或补充乳杆菌菌株可治疗菌群失调,还部分地改善了kdm5缺陷果蝇的行为,寿命和细胞表型。发现KDM5转录可调节免疫缺陷(IMD)信号传导途径的组分基因,并随后通过甲基化酶维持宿主-共生细菌稳态。

总之,我们的研究使用遗传方法来剖析KDM5在肠-微生物组-脑轴中的作用,并建议调节肠道菌群可以为ID和ASD患者提供治疗益处。

文章重点

  • KDM5去甲基化酶的缺乏导致果蝇发育不良且社会行为异常

  • 植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的补充改善了kdm5缺陷型动物的社会行为

  • KDM5以转录和微生物群介导的方式维持适当的免疫活性

  • KDM5脱甲基酶通过肠-微生物组-脑轴影响社会行为

文中主要图片说明

图1. KDM5缺失导致肠上皮屏障破坏和社交行为受损

图2. KDM5蛋白质的缺失改变了肠道菌群组成

图3. GF wt和定植wt果蝇菌群的GFkdm5K6801/10424果蝇的肠道细菌和行为分析

图4. KDM5调节微生物组成以影响社会行为

图5. KDM5负调节IMD/Rel信号

图6. KDM5脱甲基酶活性调节IMD/Rel途径活性和肠道微生物-脑功能

图7. 抑制IMD信号可以改善KDM5缺失引起的肠道不适症和社会行为





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