PLoS Biology:葡萄牙学者揭示肠道菌群决定宿主的食物
2017年4月25日，国际著名学术杂志《PLoS biology》上在线发表了葡萄牙里斯本尚帕利莫中心研究黑腹果蝇饮食行为的Carlos Ribeiro和团队展示了微生物如何影响黑腹果蝇的营养选择。
数十年来，科学家已经知道人们吃什么会改变消化道内的微生物平衡。中午选择吃培根、生菜、番茄三明治还是酸奶果冻会增加肠道内特定的菌群数量并减少另外一些菌群。随着相对数量的变化，它们会分泌不同的物质，激活不同的基因并产生不同的影响。
这样的食物选择就像是一条双行道。肠道微生物还会影响饮食和行为以及焦虑、抑郁、紧张和其他各种表现。但是这些数万亿微小客人——统称为微生物——如何影响人们吃什么仍是一个谜。
现在神经学家已经找到了特定种类的肠道微生物群，可以帮助许多动物决定食物中缺少了什么，然后更好地决定宿主应该摄入多少此类营养物质。
研究组给一群果蝇喂食了含有全部所需氨基酸的蔗糖溶液。另一组果蝇则被喂食了用来生成蛋白质的氨基酸，但却是宿主自己能够合成的氨基酸。在第三组果蝇中，科学家逐个去除了食物中必要的氨基酸，以了解哪一种氨基酸被微生物探测到。
经过72小时各种各样的饮食之后，3个组内的所有果蝇都被喂食了正常的含糖溶液和富含蛋白的酵母。研究人员发现，饮食缺乏任何单一氨基酸的两个小组的果蝇非常渴望酵母，以弥补失去的营养。但当科学家增加了在果蝇消化道中发现的5种不同细菌之后，它们完全失去了吃更多蛋白的动力。
“大脑如何处理营养信息的均衡性非常有趣，我们的研究表明微生物在告诉动物吃什么时发挥了重要作用。”
原文链接：
Commensal bacteria and essential amino acids control food choice behavior and reproduction
原文摘要：
Choosing the right nutrients to consume is essential to health and wellbeing across species. However, the factors that influence these decisions are poorly understood. This is particularly true for dietary proteins, which are important determinants of lifespan and reproduction. We show that in Drosophila melanogaster, essential amino acids (eAAs) and the concerted action of the commensal bacteria Acetobacter pomorum and Lactobacilli are critical modulators of food choice. Using a chemically defined diet, we show that the absence of any single eAA from the diet is sufficient to elicit specific appetites for amino acid (AA)-rich food. Furthermore, commensal bacteria buffer the animal from the lack of dietary eAAs: both increased yeast appetite and decreased reproduction induced by eAA deprivation are rescued by the presence of commensals. Surprisingly, these effects do not seem to be due to changes in AA titers, suggesting that gut bacteria act through a different mechanism to change behavior and reproduction. Thus, eAAs and commensal bacteria are potent modulators of feeding decisions and reproductive output. This demonstrates how the interaction of specific nutrients with the microbiome can shape behavioral decisions and life history traits.
DOI:10.1371/journal.pbio.2000862
作者：Carlos Ribeiro
