BBI:一次肠胃炎,会悄悄伤到大脑吗?哥伦比亚大学团队揭示D-乳酸跨血脑屏障致海马认知缺陷机制

未知

大家常觉得,孩子小时候闹一次肠胃炎,拉肚子好了就彻底过去了。但肠道和大脑紧紧相连,幼年正是大脑快速发育的敏感时期。肠道屏障一旦变松,肠道产生的一些小分子物质就可能 “溜” 进大脑,悄悄干扰脑发育,只是这个过程一直还没完全说清楚。

BBI:一次肠胃炎,会悄悄伤到大脑吗?哥伦比亚大学团队揭示D-乳酸跨血脑屏障致海马认知缺陷机制

基于此,2026年11月1日,哥伦比亚大学B. Brett Finlay研究团队《Brain, Behavior, and Immunity》杂志发表了“Early-life enteric bacterial infection alters hippocampal cell fate and leads to cognitive deficits”揭示了早期肠道细菌感染会改变海马区细胞命运,并引发认知功能损伤。

BBI:一次肠胃炎,会悄悄伤到大脑吗?哥伦比亚大学团队揭示D-乳酸跨血脑屏障致海马认知缺陷机制

本研究表明,小鼠出生后关键窗口期短暂感染鼠柠檬酸杆菌,会伴随肠道通透性升高,使肠道代谢物D‑乳酸在海马蓄积,扰乱神经发生,改变神经元、小胶质细胞与内皮细胞,最终造成海马损伤和认知缺陷;肠道屏障异常介导的 D‑乳酸暴露,是连接早期肠道感染与长期认知损害的重要途径。

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图一 同样是肠道感染,幼年和成年结局不一样

作者用鼠柠檬酸杆菌给小鼠造模,模拟小朋友致病性大肠杆菌引发的腹泻感染,这种小鼠能自己慢慢清除细菌。

为了避开肠道持续发炎、疼痛带来的干扰,研究等细菌清除一周后再测行为;同时设置成年感染小鼠对照,看影响是不是只发生在幼年敏感阶段。

结果发现,只有幼年受过感染的小鼠更容易焦虑,识别记忆也变差了,运动能力却没有受影响;成年后感染的小鼠则没有这些问题。这和临床上有腹泻病史的孩子更容易出现认知方面问题的现象是吻合的。

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图二 幼年期感染:肠道屏障更脆弱

既然只有幼年感染才会影响大脑,作者就去看是不是幼年和成年小鼠肠道受伤程度不一样。

在感染最严重的时候,两组小鼠一开始掉体重差不多,但幼鼠体重恢复得更慢、结肠损伤更重,肠道上皮增生更明显。肠道渗漏检测也证实:幼鼠肠道屏障破得更厉害,肠道里的物质更容易跑到血液里;成年鼠则没有出现明显的肠道渗漏。

也就是说,幼年感染会造成更严重的肠道损伤和肠漏,让肠道里的微生物成分进入血液循环。

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图三 是肠道来的D-乳酸闯大脑

看到海马里大量细胞和基因都发生变化,团队猜测肠道的影响不只是靠脂多糖。但本模型里脂多糖水平并不高,不足以单独解释海马的异常,说明还有别的肠道代谢信号在起作用。这种细菌会打乱肠道菌群,减少产短链脂肪酸的细菌,降低丙酸盐、丁酸盐。于是作者检测了各类代谢物,发现短链脂肪酸变化并不稳定,唯独 D‑乳酸在海马、血液和粪便里持续升高。

乳酸分两种:我们自身细胞产生 L-乳酸,而 D-乳酸大多是肠道细菌造出来的。实验发现幼年感染后升高的只有 D-乳酸,同时血脑屏障上负责转运乳酸的 MCT1 变多了,帮D-乳酸跑进海马,成年小鼠没有这个变化。

总结

综上,本研究结果提示:年龄相关的肠道易感性升高以及肠道来源D-乳酸暴露增加,可能介导早期肠道感染后海马结构与行为的持续性改变,并表明D-乳酸或是连接肠-脑通路、诱发这类长期效应的一种潜在介质。

核心亮点

以往多关注脂多糖等炎症信号介导肠脑影响,而本研究指出幼年窗口期肠道感染带来的脑损伤,主要依靠肠道菌群来源的 D‑乳酸;同时揭示了 D‑乳酸通过血脑屏障内皮 MCT1 转运入海马这条通路,并且解释了为什么只有幼年感染才会损伤认知 —— 幼年阶段更容易出现严重肠漏、上调 MCT1,成年感染则不会发生这一系列改变。

文章来源

https://doi.org/10.1016/j.bbi.2026.107095

原标题:《BBI:一次肠胃炎,会悄悄伤到大脑吗?哥伦比亚大学团队揭示D-乳酸跨血脑屏障致海马认知缺陷机制》

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