肠道菌群是人体不可分割的组成部分，生活在我们肠道内的数万亿细菌对健康起着重要作用，它们影响着人的新陈代谢、消化能力、抵御感染和自体免疫疾病的患病风险，甚至还能控制人体对癌症治疗药物的反应等。

肠道是人体最大的细菌库，越来越多的证据揭示了宿主与其肠道微生物群之间相互依赖的程度，并强调了肠-脑轴的重要性。

2022年4月15日，法国巴斯德研究所、国家健康与医学研究院（Inserm）和国家科学研究中心（CNRS）的研究人员在国际著名期刊" Science "上在线发表了一篇题为"Bacterial sensing via neuronal Nod2 regulates appetite and body temperature "的研究论文。

该研究发现，动物模型中的下丘脑神经元直接检测细菌活动的变化，并相应地调整食欲和体温。这些发现表明，肠道微生物群和大脑之间发生了直接对话，这一发现可能会为糖尿病和肥胖等代谢疾病带来新的疗法。

在该研究中，研究人员分析了肠道菌群如何直接控制大脑中特定神经元的活动。研究人员专注于在大多数免疫细胞内部发现的 Nod2受体（核苷酸寡聚结构域）。

Nod2受体，可以检测细菌细胞壁的组成部分胞肽的存在，肠道、血液和大脑中的胞肽被认为是细菌增殖的标志物。早期的研究显示，编码 Nod2 受体的基因变异与消化系统疾病有关，包括克罗恩病，以及神经系统疾病和情绪障碍。然而，不足以证明大脑中的神经元活动与肠道中的细菌活动之间存在直接关系。

在小鼠模型中，研究人员使用脑成像技术，观察到小鼠的 Nod2 受体由大脑不同区域的神经元表达，特别是在下丘脑区域。众所周知，下丘脑可以管理体温、繁殖、饥饿和口渴等重要功能。

然后，研究人员发现，当这些神经元与肠道中的细菌胞肽接触时，它们的电活动会受到抑制。

相反，如果 Nod2 受体不存在，这些神经元就不再被胞肽抑制。因此，大脑失去了对食物摄入和体温的控制，老年雌性小鼠比正常小鼠吃得更多，还表现出筑巢意愿降低，这种行为与保持热量、响应昼夜节律、禁食和肾上腺素刺激温度调节有关，最终，这些小鼠体重增加，更容易患上2型糖尿病。

胞肽参与Nod2调控能量代谢过程

当研究人员敲除老年雌性小鼠 Nod2 受体时，小鼠表现为进食次数增多，体重增加，体温稳态异常，筑巢行为减少等，寿命也明显减少。进一步验证了 Nod2 在调控老年雌性小鼠进食行为和体温中发挥了重要作用。

总之，该研究发现，下丘脑神经元通过 Nod2 受体感知肠道菌群变化进而调控进食行为和体温稳态，这一发现为神经科学、免疫学和微生物学前沿的新跨学科项目铺平了道路，并最终为脑部疾病和代谢紊乱的新治疗方法铺平了道路。

研究人员表示，神经元似乎可以检测细菌的增殖和死亡，作为食物摄入对肠道生态系统影响的直接衡量标准。过量摄入特定食物可能会刺激某些细菌或病原体的不成比例生长，从而危及肠道平衡。

论文链接：

DOI: 10.1126/science.abj3986