对微生物模式的肠道感知调控进食行为

为了与常驻微生物共存，宿主必须具备一种感知能力，以根据这些微生物调整自身行为。在肠道中，通过神经上皮环路传递至大脑的营养物质感知引导着食欲选择1-5。然而，允许宿主实时响应肠道常驻微生物刺激的感知机制仍有待揭示。本文研究表明，在小鼠结肠中，普遍存在的微生物模式鞭毛蛋白——一种跨门类微生物的统一特征6——可刺激肽YY（PYY）标记的结肠神经足细胞中的Toll样受体5（TLR5）。这种刺激导致PYY释放至NPY2R迷走神经结状神经元，从而调节摄食行为。在这些细胞中缺失TLR5的小鼠比对照组摄食更多、体重增加更显著。我们发现鞭毛蛋白并不直接作用于神经，而是通过刺激结肠腔内的神经足细胞，经由肠-脑感觉神经环路减少摄食。此外，鞭毛蛋白减少摄食的作用独立于免疫反应、代谢变化或肠道微生物群的存在。这种感知能力使宿主能够根据其常驻微生物的分子模式调整行为。我们将这种位于生物群与大脑界面的感知称为神经生物感知7。