PNAS丨肠-脑轴：宝宝腹泻影响成年认知？加州大学揭示肠上皮 NOD1 介导跨年龄肠脑损伤|pnas|介导|免疫|炎症|细胞|肠上皮|肠脑损伤|腹泻

不少人会觉得，婴幼儿时期得过一次肠道感染、拉肚子，只要症状痊愈，就不会再留下后续影响。但现实中临床观察发现，部分经历过早期肠道感染的孩子，即便腹泻已经完全好转，日后却更容易出现记忆、认知方面的困扰。

肠道的一次短暂感染，为什么能够跨越时间，长久影响大脑功能？

2026年9月23日，加州大学戴维斯分校Mélanie G. Gareau教授团队在《PNAS》上发表研究“Neonatal enteric infection disrupts the microbiota–gut–brain axis through pattern recognition receptors and altered neuroimmune signaling”。

研究发现，肠道上皮细胞NOD1受体是介导早期肠道感染扰乱肠-脑轴的关键分子；新生期感染可通过IEC NOD1引发肠道炎症、肠神经元损伤，并持续到成年，造成肠道屏障受损、海马神经炎症、记忆识别缺陷；益生菌来源的肽聚糖片段muropeptides可依靠NOD2通路减轻感染带来的肠道损伤。

核心亮点速览

新生期EPEC感染通过肠道上皮NOD1受体引发肠道损伤
感染清除后，成年期仍存在肠道屏障受损、海马神经炎症、记忆缺陷
敲除上皮NOD1可避免上述长期损伤
益生菌来源muropeptides经NOD2通路减轻急性期肠道病理

新生期肠道感染引发急性肠道损伤

研究在出生后第7天用EPEC感染野生型小鼠，急性期（P14）检测回肠病理变化。

结果显示，急性期（P14）回肠发生明显炎症，促炎细胞因子升高，单核 / 巨噬细胞浸润，肠肌间神经元数量下降，杯状细胞增多，上皮增殖受抑制；而肠道上皮特异性敲除 NOD1（Nod1ΔIEC）小鼠上述病理改变大多消失。敲除小鼠病原体清除出现延迟，但组织炎症、神经元丢失显著缓解。

因此，肠道上皮 NOD1 受体介导新生感染带来的局部肠道免疫激活与肠神经系统损伤。

感染清除后，肠-脑轴仍有后遗症

即便病原体已经清除，野生型小鼠在成年（P56）仍存在回肠通透性升高、低度慢性肠道炎症；同时出现海马小胶质细胞激活、神经炎症、海马神经发生改变，新物体识别记忆受损，5‑羟色胺信号、HPA 应激轴持续紊乱。

Nod1ΔIEC小鼠可避免上述肠道、大脑与行为缺陷。肠神经元的丢失仅出现在感染急性期，成年后神经元数量可恢复，但肠道屏障与脑的病理改变长期留存。

因此，新生期感染清除后，成年小鼠仍存在肠道屏障异常、海马神经炎症和记忆缺陷；敲除IEC NOD1可避免这些长期后遗症。

能否在感染早期进行干预？

团队从乳杆菌益生菌中分离得到肽聚糖片段 muropeptides。

新生感染小鼠口服补充该物质，不改变 EPEC 细菌载量，但可保护肠道上皮，抑制局部促炎因子、趋化因子上调，减少免疫细胞浸润，挽救肌间肠神经元丢失。回肠类器官实验证实，该保护效应可被NOD2 抑制剂消除，说明其保护作用依靠上皮 NOD2 信号通路。该物质可以平衡局部免疫，减轻早期感染造成的肠道病理损伤。

因此，益生菌来源muropeptides经NOD2通路保护肠道上皮、减少免疫浸润、挽救肠神经元丢失，但不改变细菌载量。

全文总结

本研究以新生小鼠 EPEC 肠道感染为模型，证实肠道上皮细胞NOD1模式识别受体是早期肠道感染扰乱肠‑脑轴的关键介导分子；新生阶段的肠道感染会触发 NOD1 依赖的急性期肠道炎症、肠神经元损伤，即便感染清除，仍持续造成成年小鼠肠道屏障异常、海马神经炎症、5‑HT 与 HPA 轴紊乱以及记忆识别缺陷；益生菌来源的肽聚糖片段 muropeptides 经由 NOD2 通路，可减轻新生期感染诱导的肠道病理损伤，为预防婴幼儿肠道感染的远期神经相关后遗症提供潜在干预靶点。